DE2604632A1 - Dehnfaehige kunststoff-verbundfolie - Google Patents
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Description
Dehnfähige Kunststoff-Verbundfolie
Die Erfindung bezieht sich auf eine dehnfähirre Kunststoff-Verbundfolie,
die zur Verwendung für Stretch-^erpackunaen geeianet
ist.
Es ist bekannt, daß es sich bei der Fertiaung von dünnen Folien
um ein spezielles und komplexes Gebiet handelt, veral. z.B. die
US-PS 3 515 775 (Combs et al.). Die zahlreichen, verschiedenen Probleme werden noch vermehrt, wenn es sich darum handelt, dünne
Folien herzustellen, die den bindenden Erfordernissen entsprechen müssen, die durch die Stretch-Verpackunasmaschinen bedinnt sind,
beispielsweise durch solche Verpackungsmaschinen, wie sie von Crescenzo in der US-PS 2 675 658 beschrieben sind, und mit denen
eine Bahn des Verpackungsmaterials in aespannten Zustand um den
zu verpackenden Artikel enganliegend gewickelt wird. Besonders schwierige Erfordernisse ergeben sich auch bei Stretch-Verpackunnsmaschinen
der in der US-PS 3 662 513 von Fabbri beschriebenen
609835/1011
-S-
Art und bei den von der ^irna T*7eldotron Corpora tion als Hochleistungsautonaten
gebauten Folienpacknaschinen, wie sis in Handel erhältlich sind. Beispielsweise sind von r-re]dntrnn
Verpackungsnaschinen-Aiitomaten Modell Λ-4 4 und 7\-4 4P so
leat, daß sie in Mulden befindliche Gegenstände ^it einer Heschwindiakeit
von bis zu maxinal 5o Packungen je Minute mittels
Umhüllungen aus dehnfähiger Folie einzuwickeln verminen. Die
vorgesehene maximale Packungsgröße beträft etwa 3n χ 2Ο χ 15 cn
(vergl. dazu auch Modem Packaging Encyclopedia und Planning
Guide, Dezember 1974, S. 146). In der zuvor erwähnten ns-PS
3 662 513, die hier als Stand der Technik zuarunde^elerrt wird,
beschreibt Fabbri eine Maschine zur Durchführung eines Verfahrens
zum Verpacken von einzelnen Teilen mit Stretch-Folien, d.h. Folien aus dehnfähi<ren Kunststoffmaterial. Dabei wird eine
Folienbahn von einen Fndlos-Folienstrann- abgeschnitten; die
Folienbahn wird unter Spannung unter eine ^alzmatrixplatte a=-
lecrt, in der sich eine dem zu verpackenden fei] entsprechende
durchgehende öffnunrr befindet; das Teil wird dann in v=
Richtung nach oben durch die öffnung geF'"hrt, V7."hrend a
zeitig die Rollenbahn an v/eniastens zwei gefen^bsrlis^enden
Seitenenden festgehalten wird; dabei wird die P.ahn «redebnt und
über das zu verpackende Teil gezogen, v/obei eine beuteiförmige Umhüllung sich bildet; die Seitenenden der ^oli-nbahn werden
unter den Teil zusammengefaltet; die Fnden ^=rd=n ae"en die
äußere Grundfläche dieses 'feiIs gepreßt? und das verpackte τ-^ϋ
wird parallel zur oberfläche der ^alznatrixnlatte von dieser
abaestoßen. Rei einer Ausfnhrunasform des Fabbri-verfahrens
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V7ird die Bahn durch Perforieren eines ab^h^rsnrlten
und kräftiges Abreißen der Bahn länrrs der Perf or.i »run« abgetr
Zusätzlich zu einer Falznatrixnlatte, der ΛηΤ-ι-^^η^τ^^οπ-ι und der
GreifeinrichtunfT sind an der Fabbri-Masohins noch ein Paar Ziehwalzen
zum Abhaspeln einer von einer TOlienhnhnrolle abrrerreberen
Stretch-Folie, eine aus oberen und unteren Paar Endlosriemen,
die miteinander in Tir.ariff und nahe unterhalb der ^alznatrixplatte
aefiihrt sind, bestehende Förderbahn und eine Perforiereinrichtunrr,
die zwischen den Ziehwalzen und cle.v ^örder^e"
anqeordnet ist und nit der die abgehaspelte Ftretch-^o]ie perforiert
wird, vorhanden. Wenn die ''laschine arbeitet, werden dje
Riemen mit einer höheren Geschwindiakeit, veralichen mit der
Geschwindi"keit der falzen, so angetrieben, daß der vordere
Teil des Folienstranas in leicht aedehnte^ flach ausgebreitete^
Zustand in die Förderbahn abciezorren und länas der Per^orierurn
von dem Strang eine Bahn abaerissen wird.
Wenn der Weldotron-Autonat, Maschinen-Modell Λ-44, arbeitet,
v/ird ein Produkt, bei den es sich um ein oder mehrere in einer halbstarren Mulde aeleaene Gegenstände handeln kann, durch die
Bewertung eines Vorschubs piit Kettenantrieb auf eine Trernackun"sstation
zu vorwärtsbeweat. nie bahnenförmirTe Str'-tcb-T'olie wir-fi.
über Polyester-Transportbänder vorv.'ärts in die oberhalb der "erpackunrrsstation
anneordneten Greifklauen qeTiorren. Danach v/ird das
Produkt mittels eines Elevators nach oben in die ^olie nehoben.
Dies bewirkt gleichzeitia eine allseitiae Dehnuna 6er Folie um
das Produkt herum. ■ litteis nockencresteuerten SchliePstücken v/ird
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anschließend am Boden des Produktes die folie überlappt ereiltet.
Die so gebildete Packung wird danach aus der verpackungsstation
ausgestoßen. T?enn nan dazu Folien axis irgendeinen der
zahlreichen bisher bekannten Materialien einsetzt, bleiben häufin Fndstücke der polie und Rückstände an den S
haften oder bilden sonstige verschnutzunn-en bein
vorgang. Die Packung wird anschließend dadurch dichtnenacht, daß man sie über einen heißen Förderer führt, der das versiegeln
der am Boden überlappten Folie bewirkt. Weitere Pchwierirrkeiten,
die mit den bisher bekannten Folien auf Verpackungsmaschinen vom Typ der Automaten Modell A-44 auftreten können,
sind beispielsweise folgende: Bei der hohen Vernackunasgeschwindigkeit
lassen sich die Folien nicht ausreichend schnell dehnen; die Folien reißen; es treten Haarrisse auf, wenn die
Folien gedehnt v/erden; es treten Schwierigkeiten bein Zuführen der Folie auf,·z.B. Gleiten auf dem Transportieren, Anhaften
an den Riemen, unzureichende Foliennerforierun<-r und unvollständinss
Abtrennen der ^olienbahn von dem. Stran<r; di« T7OIi eneiaenschaften
in der f'aschine in Län«s- und Querrichtung sind
nur wenia aleichmäßig; die Folie läßt sich nicht nit rrerinrren
Aufwand und ohne sonderliche Schwierigkeit vorRJc-celn; und es
kann das eingewickelte Produkt Schadan nehren bzw. zerstört
werden.
Man hat zwar schon seit langem Folien aus Polvvjnvlchlorid mit
darin eingearbeiteten Stabilisierung- und Weichnach-Mitteln für
Anwendungszwecke, in denen dehnfähige Folien bonötirrt werden,
609835/1011
eingesetzt; diese Folien sind auch schon in autonntisehen FInwickelriaschinen
mit in vielerlei Hinsicht sehr mite^ ^rfolrr verwendet
worden. Jedoch genügen diese folien aus verschiedenen
Gründen noch nicht vollständia den Anforderungen, ^aoht^ilir*
ist beispielsweise der Zeitaufwand und die Mühe sowie die zusätzlichen
Kosten, die das Einarbeiten der Weichmacher erfordern;
es ist schwieria, diese Folie zu bedrucken; es können sich selbst sehr geringe Mengen an rückstand] α=π vinvlchloridfTononer,
die aus der Folie frei werden, für die menschliche
Gesundheit nachteilig auswirken; und besonders aufwendia sind
die kostspieligen Maßnahmen, mit denen versucht worden ist, den Vinylchlorid-flonomer-Gehalt in der ^olie zu vermindern,
um die Industrie der Herstellung von Folien aus vorwiegend
Vinylchloridpolymer aufrecht zu erhalten.
Es besteht seit langem in der Technik Bedarf für eine dehnfahicTe
Folie, die frei von Weichmachern und von Vinylchlorid
ist, aber dennoch die guten ^olienaualitäten aufweist und für
solche .Anwendungszwecke geeignet ist, fi-ir die Polv-irinvlchlorid-Folien
einaesetzt worden sind, beisnielsweise als ^erpakkungsfolien.
Bisher hat dieser Bedarf v/eiterbestanden, obwohl Anstrengunaen gemacht worden sind, die Probleme zu meistern.
Es wurde nun gefunden, daß sich die bisherigen Nachteile beheben
und der seit langem bestehende Bedarf in einfacher, wirksamer und technisch wenig aufwendiger Weise und ohne Beeinträchtigunn
des effektiven Gebrauchswert der Folie meistern
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läßt mittels einer erfinduncTscremäßen dehnfähirren Kunststoff-Verbundfolie.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine verbesserte, dehnfähige
Kunststoff-Verbundfolie, bei der es sich um ein Laminat
handelt, dessen erste Schicht aus einen elastor>eren, polymeren
Stoff und einer dehnbaren, siegelbaren Schicht aus einen PoIvmergemisch
aus einem Interpolymer von ^thvlen und Alkencarbonsäure,
bei der es sich um eine äthylenische Donn=lhinduncren
aufweisende Carbonsäure mit 3 bis 1O Kohlenstoffatomen handeln
kann, besteht, nie dehnfähige Verbundfolie kann, was bevorzugt
ist, eine zweite siecrelfähige Schicht aus einem nolvn^ren Gemisch
mit einem Tnterpolyner aus Äthylen und 7\lk°ncarbonsäur = ,
bei der es sich um eine äthylenische nonnelbindunrren enthaltende Carbonsäure mit 3 bis etwa 1O Kohlenstoffatomen handeln kann, aufweisen.
Die erste Schicht ist in einen solchen Fall als Zwischenschicht
zwischen der ersten und der zweiten sie<relfähi<ren Schicht
angeordnet. Besonders gute Eigenschaften für die Verwendung als
Verpackungsfolien erreicht man mit einer Aus f'ihrunrrs form einer
erfindungsgemäßen Kunststoff-Verbundfolie, die als Stretch-Folie eingesetzt werden kann und die einen Sekanten-Reißelastizitätsmodul
von beispielsweise etwa 70 bis 21OO ka/cn hat.
Es wurden überraschend qute Verpackungseirrenschaften bei solchen
erfindungsaemäßen dehnfähigen Folien festgestellt, deren Sekantan-Reißnodul
niedriger als etwa 1O54 ka/cn' lierrt. Frf indungsrrenäße
Folien, die durch Sekanten-Teißwerte innerhalb d=s zuvor <T=nannter
.Rereiches charakterisiert sind, lassen sich durch solche Schichten-
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Kombinationen gewinnen, von denen Fachleute auf "mn'"1 ^ £ρ
der Technik die nefundenen Eigenschaften nicht er^^rt^.n konnten.
Die für die für die erfindungsaenäßen "wache bjwrznat verwendeten
Interpolymeren aus /'thylen und Alksnoarbons'uiren sind Ionomere,
d.h. anorganische Salze von /^'thylen-Alkencarbonsänre-Interpolyneren,
deren darin vorhandene Snnre^rupnen m]!stannic*
oder teilweise mit anorganischen Kationen neutralisiert sind,
nnter den in der vorliegenden Beschreibunn und den Ansprüchen
benutzten Benriffen "Interpolynere aus .-thylen unf1 AlVencnrbnrsäure",
"Interpolynere aus Äthylen und äthvlenisr-he nnnnslbind.ungen
enthaltender Carbonsäure" und Bezeiohnnnnen ähnlichen Inhalts
v/erden Äthylen-Alk^ncarbonsäure-InterOolvnere als solche
und deren anoraanische Salze, worin die Pnure"runn=n vollständig
oder teilweise neutralisiert sind, verstanden. Ir ^errensatz
.zu zahlreichen bisher bekannten Folien, wie beispielsweise solchen
aus Polyvinylchlorid, werden für die erfindunrrs^e^-^ßen
Folien Weichmacher nicht benöticrt.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Stretch-Verpacken,
das im wesentlichen darin besteht, daß eine erfin—
dungsgemäße Folie so um ein Produkt aezorren wird, daß Teile der
Folie einander überlapnen, und daß die überlärmenden Folienteile
versieaelt werden. Die Produkte können nit nie^ri^er,
mittlerer oder hoher Geschwindigkeit unter verwendung erfindungsgemäßer
Folien stretch-verpackt werden, und man erhält dabei schmiegsame, dauerhafte, nualitativ hochwertige
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* 8-
kungen von sehr gutem Aussehen. Erfindunasrfennße Folien
sich, verglichen mit bisher bekannten Stretch-Folien fi"r Verpackungszwecke,
einschließlich Folien der in der ns-ps 3 6f?2
beschriebenen Art, vorteilhafter und mit verbesserter Fffekt
einsetzen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine neue und verbesserte
elastomere, folienbildende Formmasse, die sich ir zahlreichen Modifikationen als besonders aut geeignet für die Herstellung
von elastomeren Schichten, wie sie in der erfindunnsaemh'ßen
Kunststoff-Verbundfolie vorhanden sind, zei"t. Bei dieser fUmbildenden
Formmasse handelt es sich um ein Gemisch, vorzugsweise ein extrudierfähirres Gemisch, das (I) etwa 1 bis etwa 99,
und vorzuasweise etwa 5 bis etwa 95 Gew.% eines vorzugsweise
elastomeren Interpolymer aus Äthylen und etwa 2 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 12 Gew.% vinylacetat-Einheiten,
und (II) etwa '99 bis etv/a 1, vorzuasweise etwa 95 bis etvra
5 Gew.% eines vorzugsweise elastomeren Interpolvner aus /'thvlen
und Propylen, wobei das Propylen enthaltende Internolvner möalichst eine Dichte von nicht mehr als 0,92, vorzugsweise
von etwa 0,84 bis 0,88 σ/ccm. hat und zwecknnPin· £thyleneinheiten
in einer Menge von etwa 20 bis etwa 75, vorzugsweise etwa 60 bis etv/a 75 Gew.%, enthält. Zweckmi'ßif ist wsniastens
eine der Interpolymer-Komponenten, ein Elastomer.
Das Gemisch wird vorzugsweise so formuliert, daP>
es, wenn es als dünne, selbsttragende Folie oder als Folienbsschichtuna
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— W^ »··
mit einer Dicke von beispielsweise etwa 13 bis 75 Mikron vorlieat/
einen Sekanten-Reißmodul von nicht mehr a3s I054 krr/cr1",
2 beispielsweise von etv/a 70 bis 1047 ka/cm' "nc1 insbesondere
von etwa 7O bis 633 kg/cm ' hat. Folien, die aus so fon^uIiorten
Gemischmassen gefertigt werden, haben als
für den Einsatz für Verpackungszwecke hervorraaende Riickfederungs-
bzw. Erschlaffunqseigenschaften. ilie las^e-n sich nanz
besonders gut für auf solchen Verpackungsmaschinen Verpackunrrsvoraänge einsetzen, bei denen die folien heim
packungsvorgang durch die Maschine gezogen v/erden.
Die vorlisnende Erfindung umfaßt ferner ein hochwirvsnr>es
Verfahren zur fertigung von dehnfnhi^er verbund folien. Das
erfindunas«emäße '"erfahren besteht darin, dart eine e^ste
Schmelze einer elastoneren, polymeren Vormnasse und eine
zweite Schmelze einer polymeren Formnasse aus einer Interpolymer aus Äthylen und Alkencarbonsäure, das vorzugsweise
ein Ionomer ist, koextrudiert und die resultierende annehende Verbundfolie derart heiß aufaeblasen v/ird, daß vorzunsvreise
nicht mehr als eine minimale Orientierung der Folie bewirkt wi^d,
Die gemäß dem Verfahren gefertigten koextrudierten Blas folien sind für Stretch-Verpackungszwecke, und zwar sowohl der
Verpackung von Hand als auch der Verpackuna mit Hoch]eistunas-Verpackungsmaschinen,
besonders geeignet. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es die Möalichkeit
bietet, hochwertige, dehnfähige Verbundfolien unter
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von polymeren Formmassen mit einem breiten Bereich von Schnelzeiqenschaften
zu fertigen. Man kann beisnialsweise e3.astom.are
polymere Formmassen, die so schlechte Schrelzeirrensohaften
haben, daß man sie bekanntermaßen nicht ohne arößte Schwierigkeit
nach dem Schlauchfolien-Blasverfahren verarbeiten kann, im Extruder mit Interpolymeren aus Ethylen und Alkencarbonsäure
zu einer Formmasse aufbereiten, die rreei^n?te Schmelzeigenschaften
hat, so daß sie sich in einfacher effektiver Weise zu dehnfähirren Verbund-Blasfolien verarbeiten läßt.
Mit erfindungsgemäßen Verbundfolien lassen sich beispielsweise Produkte verpacken, die in einer Mulde oder dergleichen
angeordnet sind, wobei ein oder mehrere Stücke in der Mulde vorhanden sein können. Eine erfindunrrsrrem^Re dehnfähige Verbundfolie
wird als Außenumhülluna in gedehnten Zustand über
das Produkt gespannt. Die mit erf induncrsaenn ßen Verbund folien
gefertigten Verpackungen zeichnen sich aus durch hohe elastische Rückfederung der Umhülluna, sobald die äußeren Verformungskräfte,
die häufig vom Greifen der Vernackur^en vor! Hand
resultieren, nachlassen.
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den Beispielen
wird die Erfindung noch näher.veranschaulicht.
In dieser Beschreibung wird der Einfachheit halber die erfindungsgemäße
dehnfähicre Verbundfolie häuf irr als Stretch-polie
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bezeichnet. Viele in der Praxis gebräuchlichen ^emackunτsaerate
und Verpackunasmaschinen erfordern Stretch-Folien, die
zu einen erheblichen Ausnaß, beispielsweise bis 3on % nehmin"
und häufig bis zu 5OO % und nehr Dehruna «resnannt oder ausgezogen
v/erden können, und dies nuß oft innerhalb einer so aeringen
Zeitspanne wie 1 Sekunde und weniner möolich sein, ohne
daß die Folie reißt und ohne daß allzu hohe Spannkräfte dazu
erforderlich sind. Für viele Anwendunrrszw-.oke erfüllen erfindungsgenäße
Stretch-Folien diese vorgeschriebenen Anforderungen,
speziell dann, wenn sie so gefertigt sind, daß der Sekanten-
p Reißmodul der Folie etwa 7O bis 2100 ka/cm ', vorzugsweise etwa
2
70 bis 1051 kg/cm beträat. Besonders nute verwsndunaseiaenschaften für Ilochlsistungs-Verpackunnen, beispielsweise 4n oder mehr Packunaen je Minute, auf einer automatischen ά~λ4P-Stretch-Verpackungsnaschine haben solche erfindunasrrer^fen folien, di= einen Sekanten-Reißnodul innerhalb der oben anrr^nebenen Bereich =
70 bis 1051 kg/cm beträat. Besonders nute verwsndunaseiaenschaften für Ilochlsistungs-Verpackunnen, beispielsweise 4n oder mehr Packunaen je Minute, auf einer automatischen ά~λ4P-Stretch-Verpackungsnaschine haben solche erfindunasrrer^fen folien, di= einen Sekanten-Reißnodul innerhalb der oben anrr^nebenen Bereich =
und speziell von etwa 422 bis 1051 kg/cn" aufweisen.
Als polymere Materialien, die für die dehnfphi^en, sierr=lf;ihi<"ren
Schichten der erfindungsgenäßen Stretch-Folien "=rwr;rrV-t v/^rden
können, sind beispielsweise verwendbar: sau^r einn-est=! Ite Tnterpolymere
von Ethylen und einer oder mehreren Alkencnrborsiiuren, v;obsi
die Internolyneren im v/esentlichen frei von neutralisierten Säuren
sind, und wobei die Alkencarbonsäuren vorzugsweise Λ-, (j äthylenisch
unoesnttigte Carbonsäuren mit 1 bis eb'n 1O Kohlenstoffatomen
je Säuremolekiil sind. Beispiele f'"r i^ ^ah^en der
vorlieaenden Erfindung geeignete Ethylen-o( ,/? —"thvierisch un-
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- Ϊ2 -
gesättiate CarbonsrTure-Interpolynere sirri ^thylon-Acry] sn
Copolyrere, ^'thylsn-Methacrylsäure-Copoly-'ere, .Kthylen-Itaconsäure-Copolymere,
Kthylen-Methylhydroaenmaleat-Conolvnere,
A'thylen-Maleinsäure-Copolynere, F.thylen-Acrvlsäure-MethvJ.rethacrylat-Copolynere,
^thylen-Methacrylsäiire-Xthylacrylat-Copolvners,
Xthylen-Itaconsäure-Methylmethacrylat-CopolyTnere, A'thylen-Methylhyclrogenmaleat-i'ithylacrylat-Copolyr'ere,
>'thvlen-Methacrylsäure-Vinylacetat-Copolymere,
Äthylen-AcrylsMiare-vinylalkohol-Copolynere,
.^thylen-Propylen-AcrylsMnre-Conolv^ere, >'thvlen-Styrol-Acrylsäure-Copolymere/
^thylen-Methacrvlsnnre-Acrylnitril-Copolypiere,
Fthylen-Funarsäure-Vinvlnethvlnther-Copolvmere,
Xthylen-Vinylchlorid-Acrylsäure-Copolvnere, h'thylen-Vinylidenchlorid-Acrylsäure-Copolynere,
#thylen-virivl-H.uoriri-Methacrylsäure-Copolymere
und F-thvlen-Chlortri ^luoräthylen-Methacrylsäure-Copolymere.
Diese Interpolyperen, von denen
einige in Handel erhältlich sind, gehören zum stand der
Technik und können nach bekannten Verfahren herrrestellt wurden, wie sie beispielsweise beschrieben sind bei Irahan und
Mitarbeitern in der US-PS 3 132 120 und bei Thomson und Mitarbeitern
in der US-PS 3 520 861. Kthylen-Methacrvlsäure-Interpolymere
und A'thylen-Acrylsäure-Interpolynere sind für
die erfindungsgemäßen Zwecke bevorzuat. Der Säurennteil des
Säure-Interpolypiers kann in beliebiqer Men<~re vorhanden sein;
er sollte zweckmäßig etwa 2 bis etwa 4n %, vorzurrsvieise etwa
5 bis etwa 25 % und insbesondere etwa 5 bis etwa 2O %, bezogen
auf das Gewicht des Interpolymers, betragen. Zu den für die
erfindunasaenä.Ren Zv/ecke aeeinneten ^'thylen-Säurekonponente-
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26CK632
Interpolyreren gehören die von der Pirra The now Chemical
Company unter den Handelsbezeichnunaen How PZ 4333-9 (ein
Copolymer aus Äthylen und 9 % Acrylsäure) und now XP 2375-12
(ein Copolymer aus Äthylen und 8 % Acrylsäure) vertriebenen
Produkte.
Weitere für die dehnfähirren, sienelfähiaen Schichter neeinnete
Äthylen-Carbonsäure-Interpolymeren sind ionische Copolvmere, die man beispielsweise durch direkte oder indirekt=» ionische
Vernetzung von Copolymeren aus Äthylen und g£ , U -äthylenisch
ungesättigten Carbonsäuren gewinnt. Ionische Copolymere oder
Ionomere sowie Verfahren zu deren Herstelluna sind bekannt
und beispielsweise von Ress in der US-PR 3 2f>4 272 und von
Iwami und Kitarbeitern in der US-PS 3 739 O35 beschrieben.
Diese beiden Patentschriften sind als Stand der mecbnik der
vorliegenden Erfindung zugrundegeleat. Für die erf
mäßen Zwecke brauchbare ionische Copolynere sind
weise Ionomere, die aus direkten oder indirekten Conolvneren
von Äthylen, vorzugsweise in einer l'enfTc. von wenigst «rs
50 Mol.%, bezogen auf das Copolymer, und einer (JL , A/ -^thvlenisch
ungesättiaten l^Tonocarbonsnure herrrest»llt Rind, wobei
der Anteil an Säure-Monomer bzw. an Monomer des snuer eingestellten Säurederivats in dem Copolymer 5 bis 2^ "lol.^,,
bezogen auf das Copolymer, ausmacht, das Copolvmere einen Schmelzindex zwischen etwa 0,5 und etwa 4o hat und gleichförmig
darin verteilt ein Metallion mit einer Ionen-Valenz
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von 1 bis 3 aufweist, und worin vorzugsweise wenigstens 1° %
der Carboxylaruppen der Säure durch das Metallion neutralisiert sind und in einem ionischen Zustand vorlierren.
Als Ionomere für die Zwecke der vorlieaenden Erfindung besonders
bevorzugt sind anorganische Salze von iithvlen-Acrylsäurs-
oder /\thylen-Methacrylsäure-Interpolymeren, die die Acrylsäure
bzw. Methacrylsäure in einer Menae von etwa 2 bis etwa 25 Gew.%,
vorzugsweise etwa 3 bis etwa 20 Gew.% und insbesondere etwa 8 bis etwa 18 Gew.% darin interpolymerisiert enthalten.
In den anorganischen Salzen dieser Carboxvlgruppen enthaltenden Interpolymeren können etwa 10 bis 1OO Gew.% der Acrylsäure- bzw.
Methacrylsäure-Anteile umgesetzt bzw. zu Alkali-, Erdalkalioder Zinkkationen enthaltenden Acrylat- oder Meth^crvlatsalzanteilen
neutralisiert sein. Beispiele für Intemolynsr-Alkalisalze
sind die Natrium-, Kalium- oder Lithium-Kationen enthaltenden Interpolymer-Salze. Beispiele für Erdalkalisalze enthaltende
Interpolyneren sind Calcium-, Barium-, Strontium- und dergleichen Kationen enthaltende Interpolymere.
Diese Interpolymer-Salze können beispielsweise in der Weise hergestellt
werden, daß man ftthylen-Acrylsäure- oder -Methacrylsäure-Interpolymere
mit Metallsalzen, wie Carbonaten oder Bicarbonaten, mit metallhaltigen Basen, wie beispielsweise Hydroxiden
oder Alkoxiden, mit Metallalkylen, wie beispielsweise Ä'thylnatrium, Butyllithium und deraleichen; mit Metallarylen,
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wie beispielsweise Phenyllithium, Kaliumnaphthalin, und dergleichen,
mit Hydriden von Natrium, Kalium und dergleichen, mit Oxiden, wie beispielsweise Natriumperoxid, Bariumperoxid,
Zinkoxid und dergleichen, oder für den Fall, daß es sich um Alkalisalze handelt, nur einfach mit einem metallischen Alkali
als solchem zur Reaktion bringt.
Man kann die im Zusammenhang mit der vorlieaenden Erfindung benötigten
Äthylen-Acrylsäure-Interpolymeren beispielsweise durch statistische Freiradikal-Interpolymerisation von Äthylen mit
entweder Acrylsäure oder Methacrylsäure nach bekannten Polymerisationsmethoden, wie Massepolymerisation, Lösungspolymerisation,
Polymerisation in wäßriaer Suspension oder nicht-wäßriaer Dispersion
und Emulsionspolymerisation, in Einzelansätzen oder in kontinuierlicher Verfahrensführung herstellen.
Es wurde gefunden, daß zur Ausbildung der sienelfähicren Schichten
der erfindungsgemäßen Mehrschicht-Folien Ionomersalze von ftthylen-Methacrylsäure-Copolymeren
besonders geeicrnet sind, die vorzugsweise mit Zinkionen soweit neutralisiert sind, daß weniger
als 35 % der Säuregruppen, beispielsweise etwa 10 bis etwa 30 %, und insbesondere etwa 15 bis etwa 25 % neutralisiert vorliegen.
In der US-PS 3 791 915 von Goehring und Mitarbeitern wird beschrieben,
daß ionische Copolymere sich hinsichtlich ihrer Haftfähigkeit an Substratmaterialien recht selektiv verhalten. Es
wird angegeben, daß Ionomere mit weniger als 35 % und mehr als
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- Hr- -
78 % mittels Zinkionen neutralisierter Carbonsäure<rruppen an
anderen Materialien keine gute Haftfähiakeit haben.
Überraschend hat die Anmelderin gefunden, daß siecrelfähiqe
Schichten aus Ionomeren mit weniger als 35 % an mit Zink neutralisierten
Carboxylgruppen (HOOC-) an Schichten aus elastomeren, polymeren Massen in den erfindungsgemäßen Stretch-Folien sehr
gut anhaften. Besonders überraschend ist, daß in den erfindunqsgemäßen
Stretch-Folien die nur wenia neutralisierten Ionomeren selbst an elastomeren Massen anhaften, die aus Copolyneren aus
Äthylen mit Propylen bestehen, und die bekanntermaßen infolqe der dabei auftretenden Bindungsproblemen bisher nur beschränkt
Verwendung gefunden haben, wie dies von Brams und Mitarbeitern in der US-PS 3 445 318 angegeben ist.
Beispiele für in den siegelfähigen Schichten der erfindunqsgemäßen
Stretch-Folien bevorzugt verwendbare Ionomere sind Copolymere aus Äthylen und etwa 5 bis etwa 20, vorzugsweise etwa
14 bis etwa 16 Gew.% Methacrylsäure, die mit Zink oder Natrium bis zu etwa 10 bis etwa 45 %, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 30 %
und insbesondere etwa 20 bis etwa 25 % der für die Neutralisation aller Methacrylsäuregruppen des Copolymers stöchiometrisch
erforderlichen Menae an Zink oder Natrium neutralisiert sind und die einen Schmelzindex von etwa 1 bis etwa 20, vorzugsweise
etwa 5 bis etwa 20 und insbesondere etwa 12 bis etwa 16 g je
10 Minuten haben. Diese Ionomeren können eine Reißfestiakeit
2
von etwa 211 bis 352 kg/cm und vorzugsweise von etwa 246 bis
von etwa 211 bis 352 kg/cm und vorzugsweise von etwa 246 bis
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352 kg/cm und eine Bruchdehnung von wenigstens 3on % und vorzugsweise
wenigstens 400 %, bestimmt gemäß den Vorschriften der ASTM-Testmethode D-1708 unter Verwendung einer 3,2 mm
dicken Probe und einer Querkopfgeschwindiqkeit von 12,7 mm je Minute, haben. Der Sekanten-Biegemodul (d.h. beim Umbiegen)
2
beträgt weniger als etwa 2810 kg/cm , vorzugsweise weniaer als
beträgt weniger als etwa 2810 kg/cm , vorzugsweise weniaer als
2 2
2110 kg/cm und insbesondere 703 bis 1157 kg/cm , bestimmt mittels
der ASTM-Testmethode D-79O-A unter Verwenduna eines'6,3 χ
12,7 χ 127 mm großen Probestabs bei einer Spannweite von 102 mm
und mit einer Prüfgeschwindigkeit von etwa 2,8 mm je Minute. Diese Ionomeren werden in der vorliegenden Beschreibung als
Ionomeren der Klasse A bezeichnet.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke als Ionomer besonders geeignet
ist ein Copolymer aus Äthylen und etwa 14 bis etwa 16 (z.B. 15)
Gew.% Methacrylsäure, die zu etwa 20 bis 25 (z.B. 22) % mit Zink neutralisiert ist, mit einem Schmelzindex von etwa 12 bis etwa
16 (z.B. 14) g je 10 Minuten. Dieses Ionomer hat eine Bruchdeh-
2 nung von etwa 440 %, eine Reißfestigkeit von etwa 252 kg/cm und
einen Sekanten-Biegemodul von etwa 1547 kg/cm , wobei diese physikalischen
Eigenschaften mittels der zuvor für die Ionomeren der Klasse A angegebenen Testmethoden bestimmt wurden. Diese
Ionomeren sind in der vorliegenden Beschreibung als Ionomeren A-1 bezeichnet.
Weiterhin haben sich solche Ionomeren als besonders gut brauchbar für die Zwecke der vorliegenden Erfindung erwiesen, bei denen es
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sich um ein Copolymer aus Ethylen und etwa 11 bis etwa 13 (z.B.
12) Gew.% Methacrylsäure handelt, die zu etwa 32 bis 42 (z.B. etwa 40) % mit Zink neutralisiert ist, mit einem Schmelzindex
von etwa 1 bis 2 (z.B. 1,5) . Ein solches Ionomer kann eine Bruch-
2 dehnung von etwa 490 %, eine Reißfestigkeit von etwa 274 ka/cm
2 und einen Sekanten-Biegemodul von etwa 1774 kg/cm haben, wobei
die physikalischen Eigenschaften mittels der zuvor für die Ionomeren
der Klasse A angegebenen Prüfmethoden bestimmt wurden. Diese Ionomeren werden in der vorliegenden Beschreibung als
Ionomere A-2 bezeichnet. Ionomere. A-1 und A-2 lassen sich mit besonders guter Wirkung für siegelfähine Schichten der erfindungsgemäßen
Folien einsetzen, selbst wenn sehr dünne Folien (z.B. solche mit einer Stärke von 25 Mikron oder wenicrer) gefertigt
werden, speziell wenn, wie bei Hochleistungs-Verpackungsverfahren auf automatischen Maschinen vom Typ A-44, hohe Streckgeschwindigkeiten
verlangt werden.
Ein weiteres für die erfindungsgemäßen Zwecke gut brauchbares Ionomer ist ein Copolymer aus Äthylen und etwa 8 bis etwa 10
(z.B. 9) Gew.% Methacrylsäure, die zu etwa 20 bis etwa 25 (z.B. etwa 23) % mit Zink neutralisiert ist, mit einem Schmelzindex
von etwa 4 bis etwa 6 (z.B. 5) g je 10 Minuten. Dieses Polymer
kann eine Bruchdehnung von etwa 470 %, eine Reißfestigkeit von
2
etwa 211 kg/cm und einen Sekanten-Biecremodul von etwa 1611 ka/cm
aufweisen, wobei die physikalischen Eiaenschaften mittels der für die zuvor angegebenen Ionomeren der Klasse A benutzten Testmethoden
gemessen wurden. Diese Ionomeren werden in der vorliegenden Beschreibung als Ionomeren A-3 bezeichnet.
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Als Ionomeren für die erfindungsgemäßen Folien ist weiterhin ein ionisches Copolymer geeignet, das herstellbar ist aus einem Basis-Copolymer
aus Äthylen und etwa 10 bis etwa 12 (z.B. 11) Gew.% Methacrylsäure mit einem Schmelzindex vor der Neutralisation von
etwa 100 g je 10 Minuten und mit Natrium soweit neutralisiert, daß der Schmelzindex des Ionomeren etwa 8 bis etwa 12 (z.B. 10)
g je 10 Minuten beträgt. Dieses Polymer kann eine Bruchdehnuna
von etwa 390 %, eine Reißfestigkeit von etwa 211 kg/cm und einen
Sekanten-Biegemodul von etwa 2505 kg/cm haben, wobei die physikalischen
Eigenschaften mit wie zuvor für die Ionomeren der Klasse A angegebenen Testmethoden bestimmt wurden. Diese Ionomeren
sind in der vorliegenden Beschreibung als Ionomeren A-4 bezeichnet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindunnsnenäßen
Verfahrens wird die dehnfähige Verbundfolie durch Koextrusion des Ionomeren A-1 und einer bevorzugten Formulierung der erfindungsgemäßen
filmbildenden, elastomeren Formmasse so heraestellt,
daß die resultierende Verbundfolie (die nachstehend als Folie I bezeichnet ist) als eine A-B-A-Schichtuna vorliegt/
worin B eine innere Schicht aus der elastomeren Formmasse und die beiden Α-Schichten äußere Schichten aus Ionomer A-1 darstellen.
Jede Α-Schicht der Folie I kann etwa 0,5 bis 7,6 Mikron, beispielsweise 3,8 Mikron, dick sein, und die Dicke
der B-Schicht kann zwischen etwa 10 bis etwa 20 Mikron, beispielsweise bei etwa 18 Mikron, liegen. Eine 28 Mikron dicke
Heißblas-A-B-A-Folie (die nachstehend an einigen Stellen als
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Folie I-a bezeichnet ist) kann, wie nachstehend im Beispiel
(Teil E) beschrieben, durch !Coextrusion so herrresteilt werden,
daß das Verhältnis der Dicke der B-Schicht (etwa 19,6 Mikron) aus der angegebenen elastomeren Formmasse zu der Dicke jeder
Α-Schicht (etwa 4,3 Mikron) aus dem Ionomeren A-1 bei etwa 4,7 bis 1 liegt. An Musterstücken der Folie I-a wurden Sekanten-
2
Reißmodule von 801 kg/cm in Maschinenrichtuna (MD) und von
Reißmodule von 801 kg/cm in Maschinenrichtuna (MD) und von
766 kg/cm in Querrichtung dazu (TD) gemessen. Rs hat sich
überraschend gezeigt, daß jeder der MD und TD-Sekanten-Reißmoduli
der erfindungsgemäßen Verbundfolie vom Typ I-a niedriger ist als der Sekanten-Reißmodul in entsprechender Richtung von
gesondert aus den Bestandteilen für die Schichten in dem Ionorner A-1 und der elastomeren Formmasse hergestellten Blasfolien, wie
dies im einzelnen in dem nachstehenden Beispiel 44 erläutert wird. Darüber hinaus hatte eine koextrudierte Folie I-a niedrigere
Sekanten-Reißmoduli, verglichen mit einer unter Druck laminierten A-B-A-Folie, die gefertigt worden war durch Auflaminieren
von zwei Teilstücken einer vorgefertigten Blasfolie aus
Ionomer A-1 auf die beiden Seiten einer vorgefertigten Blasfolie aus der elastomeren Formmasse. Erfindungsgemäße Folien mit vergleichsweise
niedrigen Sekanten-Reißwerten, für die eine Folie I-a als Beispiel dienen kann, haben, wie gefunden wurde, besonders
gute Verhaltenseigenschaften bei Verwendung in schnellaufenden Hochleistungs-Verpackungsmaschinen, einschließlich Maschinen
vom Typ der Automaten A-44, bei denen das Verstrecken
sehr rasch vonstatten gehen muß, beispielsweise mit etwa 2OO bis etwa 500 % Dehnung der Folie je Sekunde.
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Die erfindungsgemäßen Stretch-Folien sind besser verwendbar als bekannte dehnfähige Folien-Strukturen. Beispielsweise wird in
der GB-PS 1 264 196 eine dehnfähige Folie beschrieben, in der zwei äußere Schichten vorhanden sein müssen, deren jede eine
Dehnfähigkeit von wenigstens 50 % der Dehnfähigkeit der inneren Schicht aufweist. Man ist somit hinsichtlich der polymeren
Harze, die für die äußeren Schichten verwendet werden können, beschränkt auf solche Harze, deren Dehnfähiakeit weniastens
50 % der inneren Schicht beträgt, d.h. über etwa 200 % lieat.
Im Gegensatz dazu ist man bei erfindungsgemäßen Stretch-Folien an solche Begrenzungen nicht gebunden. Beispielsweise läßt sich
eine erfindungsgemäße Folie vom Typ I-a aus einer inneren Schicht einer elastomeren Formmasse mit einer Dehnfähiakeit von
160 % in Maschinenrichtung und einer Dehnfähigkeit von 420 % in
Querrichtung dazu, wie im nachstehenden Beispiel 44 (Teil B) angegeben, und zwei äußeren Schichten aus einem Ionomer A-1 mit
einer Dehnfähigkeit von 30 % in Maschinenrichtuna und einer Dehnfähigkeit von 100 % in Querrichtung dazu, wie im nachstehenden
Beispiel 44 (Teil A) angegeben, herstellen. Trotzdem war, wie gefunden wurde, die Brauchbarkeit solcher erfindunasnemäßen
Stretch-Folien hervorragend gut, selbst unter den hohen Anforderungen beim Hochleistungs-Verpackungsvorgana auf automatischen
Maschinen vom Typ A-44.
Die Schicht aus elastomerer, polymerer Formmasse, die als ein Bestandteil der erfindungsgemäßen Stretch-Verbundfolie vorhanden
ist, kann gebildet werden aus irgendeinem geeigneten elasto-
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meren Polymer, wie beispielsweise elastomeren Honopolyrneren und
elastomeren Copolymeren aus zwei oder mehr copolymerisierbaren Bestandteilsarten. Die Copolymeren können beispielsweise durch
statistische Polymerisation, Block- oder Pfropf-Polymerisation von elastomere Polymere bildenden Monomeren und/oder Präpolymeren
und Umwandlung von nicht-elastomeren Polymeren zu Elastomeren unter Benutzung dafür bekannter Arbeitstechniken, wie beispielsweise
das in der US-PS 3 160 575 von Bartl und Mitarbeiter
beschriebene Bestrahlungsverfahren, hergestellt werden.
In der vorliegenden Beschreibung werden die Ausdrücke "Elastomer",
"elstomere, polymere Formmasse" und Bezeichnungen mit ähnlichen
Sinngehalt für solche Materialien benutzt, die sich bei Zimmertemperatur wiederholt auf das etwa 1,5-fache ihrer ursprünalichen
Länge ausziehen lassen und, nachdem die aufgebrachte Kraft nachgelassen hat, relativ schnell mit oder ohne Einwirkuna äußerer
Kraft auf etwa ursprüngliche Länge zurückzugehen vermöcren. Allgemein
sind für die Zwecke der vorliegenden Erfindung solche
elastomeren polymeren Materialien brauchbar, die, nachdem sie zu einer Folie ausgeformt sind, nichtstarre bis etwa halbstarre
Kunststoffe darstellen, d.h. Kunststoffe mit anfänglichen (1 bis
2 10 % Dehnung) Sekanten-Reißmoduli von etwa 35 ka/cn oder weniaer
2
bis zu etwa 2810 kg/cm oder mehr und vorzuqsweise von nicht mehr
bis zu etwa 2810 kg/cm oder mehr und vorzuqsweise von nicht mehr
2
als etwa 1757 kg/cm , rechnerisch ermittelt aus den Spannunas-
als etwa 1757 kg/cm , rechnerisch ermittelt aus den Spannunas-
Dehnungs-Werten, die in der Arbeitsweise gemäß ASTM d 882-67,
Methode A, erhalten worden sind.
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Für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete elastomere, polymere
Materialien sind beispielsweise solche Formmassen, die vollständig
oder zur größeren Menge aus elastomeren Interpolymeren aus Äthylen mit einem cL -Monoolefin mit 3 bis etwa 8 und vorzuasweise
3 bis etwa 5 Kohlenstoffatomen je Molekül, wie beispielsweise Propylen, bestehen, mit oder ohne sonstige Bestandteile,
mit denen Terpolymere, Tetrapolymere oder dergleichen sich bilden lassen. Ein weiteres Beispiel sind elastomere Interpolymere aus
Styrol mit konjugierten Dienen, wie beispielsweise Butadien und Isopren. Ein weiteres Beispiel sind elastomere Interpolymere aus
Äthylen und einem Vinylester einer Carbonsäure mit 2 bis etwa 5, vorzugsweise 2 bis etwa 3 Kohlenstoffatomen je Molekül, wie beispielsweise
elastomere Äthylen-Vinylacetat-Copolyneren. Es können auch elastomere Polyurethane eingesetzt werden, die man beispielsweise
durch Reaktion von polyfunktionalen Isocyanaten, wie Toluylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat und dergleichen mit
wenigstens zwei reaktive Wasserstoffatome enthaltenden Verbindungen,
wie beispielsweise Diolen und höheren Polyolen und/oder Diaminen und höheren Aminen unter Bildung von Urethan- und/oder
Harnstoff-Bindungen enthaltenden Elastomeren gewinnen kann. Es eignen sich auch elastomere Polyester, bei denen es sich um
solche Ester handeln kann, die man durch Reaktion von Polyolen mit Dicarbonsäuren oder deren Anhydriden gewinnt, z.B. um elastomere
Kondensate von Diolen, wie beispielsweise Äthylenalykol
und dergleichen mit Terephthalsäure oder Phthalsäureanhydrid. Schließlich kann man noch elastomere Polyäther sowie Gemische
der genannten Elastomeren einsetzen.
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Geeignete elastomere Copolymere aus Äthylen mit einem 3 bis etwa
8 Kohlenstoffatome aufweisenden cL -Olefin (z.B. Propylen), die
darüber hinaus gegebenenfalls noch Einheiten von nicht-konjugiertem
Dien (z.B. Alkenyl- oder Alkyliden-Norbornen, 1,4-Hexadien,
usw.) enthalten können und Verfahren zu deren Herstellung sind aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise aus der US-PS
3 291 780 (Gladding und Mitarbeiter) und der Reissue-Patentschrift
28 206 (Gardner und Mitarbeiter). Speziell zu den Äthylen-Propylen-Elastomeren, die im Niederdruckverfahren (beispielsweise bei 4,3
bis 10,5 kg/cm Druck) durch Lösungsmittelpolymerisation herstellbar
sind, wie sie in der angegebenen US-Patentschrift von Gardner beschrieben sind, gehören Copolymere mit einem Äthylengehalt von
48,6 bis 60,1 Gew.%, unkorrigiert, mit einem Fehlerwert von annähernd
10 % (zu hoch), wie dort beschrieben, einem Zahlenmittel des Molekulargewichts (M_) von 66 700 bis 154 000, bestimmt durch
Wasserstoffaddition, und einer Eigenviskosität in Decalin von 2,9
(bei einer Temperatur von 135 C) bis 4,05 (Temperatur nicht angegeben) . Das aus dem Äthylen-Propylen-Copolymer bestehende Elastomere,
von dem in der angegebenen Patentschrift von Gladding und Mitarbeitern die Rede ist, enthält Äthyleneinheiten in einer
Menge von etwa 20 bis 75 Gew.% (oder 20 bis (abhäncria von dem
Dien) 72,5 oder 77,5 %, wenn es sich um ein Terpolymer handelt, das zusätzlich noch ein nicht-konjugiertes Dien enthält), damit
das Copolymer ein Elastomer wird. Ein geeignetes elastomeres oder
kautschukelastisches Copolymer aus Äthylen und Propylen ist das in den Beispielen 1B und 18 von Gladding beschriebene Produkt,
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260Λ632
bei dem es sich um ein Copolymer mit 55 % Propyleneinheiten handelt,
das eine Intrinsik-Viskosität (0,1 %-iqe Lösuna in Tetrachloräthylen
bei 30°C) von 4,28 bis 5,12 hat.
Repräsentative Beispiele für für die erfindunasqemäßen Zwecke geeignete
elastomere Äthylen/Propylen/en-substituierte Norbornen-Terpolymere
sind Äthylen/Propylen/5-Methylen-2-norbornen und Äthylen/Propylen/5-Alkenyl-2-norbornen (z.B. 5-(2'-J\thyl-2'-butenyl)-2-norbornen),
die 20 bis 72,5 Gew.% Äthyleneinheiten, 25 bis etwa 77,5 Gew.% Propyleneinheiten und bis zu 20 Gew.%
Norbornen-diolefin-Monomer-Einheiten enthalten. Weitere Beispiele für solche Copolymeren finden sich in der zuvor erwähnten
US-PS 3 291 780.
Beispiele für Äthylen-Propylen-Elastomere, aus denen die Schicht
aus elastomerem Material gebildet werden kann, sind Propylen-Äthylen-Polyallomere.
Diese thermoplastischen Copolymere sind aus dem Stand der Technik bekannt und können beispielsweise in
Modem Plastics Encyclopedia, 1972 bis 1973, Band 49, Mr. 10Λ,
Oktober 1972 auf Seite 64 gefunden werden. Propylen-Äthylen-Polyallomere
werden von Eastman Chemical Products, Inc. Kincrsport,
Tennessee, in den Handel gebracht.
Zum Stand der Technik gehören auch geeignete Styrol-Butadien-Elastomere
und Verfahren zur Herstellung dieser Copolymeren. Angaben dazu gibt beispielsweise die US-PS 3 265 765 (Holden
und Mitarbeiter), worin elastomere Blockcopolynere mit zwei
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endständigen Blöcken aus einem nicht-elastomeren Polymeren,
z.B. Polystyrol und einem innengelegenen elastomeren Polynerblock
aus einem polymerisieren, konjugierten Dien, z.B. Polyisopren, beschrieben sind. Elastomere Blockcopolymere aus
Styrol und Butadien sowie Methoden zu deren Herstellung sind ferner von Orr und Mitarbeitern im Journal of the American
Chemical Society, Band 79, 20. Juni 1957, Seiten 3137 und folgende beschrieben. Interessanterweise sind, wie Holden und
Mitarbeiter beschreiben, Äthylen-Propylen-Copolymere, die bis
zu 80 bis 95 Mol.% Äthyleneinheiten enthalten, nicht elastomer, wohingegen strukturell ähnliche Äthylen-Propylen-Copolymere, die
bis zu 60 bis 70 Mol.% Äthyleneinheiten aufweisenΛ elastomer sein
können. Zu den für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten elastomeren Styrol-Dien-Interpolymeren gehören auch die thermoplastischen
Elastomeren Kraton (Warenzeichen von Shell Oil Co.). Bei diesen Polymeren handelt es sich um Blockcopolymere, die
endständige Polystyrol-Blöcke und in Zwischenstellung angeordnete elastomere Polybutadien- oder Polyisopren-Blöcke enthalten.
Geeignete elastomere Polyurethane und Verfahren zu deren Herstellung
sind aus dem Stand der Technik, z.B. aus der US-PS 3 845 019 (Chadwick und Mitarbeiter) bekannt. Filmbildende
Polyurethane und deren Herstellung beschreibt Wilson und Mitarbeiter in der US-PS 3 842 042. Elastomere Polyurethane sind
als Handelsprodukte unter den Warenzeichen Estane von B.F. Goodrich Co. und Q-Thane von K.J. Quinn & Co., Maiden, Massachusetts,
erhältlich.
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Geeignete Polyester-Elastomere sind beispielsweise in der US-PS
3 623 944 von Davis und Mitarbeiter beschrieben. Es handelt sich dort um elastomere Copolymere, die weniastens 5O Gew.%
eines Alkylacrylatesters, dessen Alkylcrruppe 4 bis 12 Kohlenstoff
atome hat, zusammen mit einem härtenden Comonomer, und
zwar Vinylacetat, Methacrylat, Äthylmethacrylat usw. enthalten.
Ein Beispiel für ein solches Polymer ist ein 1:1 Copolymer aus
Octylacrylat und Vinylacetat. Acrylester-Elastomere und Verfahren zu deren Herstellung sind auch in der US-PS 3 830 878 (Kato
und Mitarbeiter) beschrieben. Für die erfindungsqemäßen Zwecke geeignete thermoplastische Polyester-Elastomere sind im Handel
unter dem Warenzeichen Hytrel von der DuPont Company erhältlich. Hytrel-Polyester-Elastomere sind im allgemeinen amorphe Terephthalat-Polymere,
die aus Terephthalsäure, Polytetramethylätherglykol und 1,4-Butandiol hergestellt sein können. Dazu wird in Modern
Plastics Encyclopedia, 1974 bis 1975, Band 51, Nr. 1OA, Oktober 1974, auf Seite 115 berichtet. Sonstiae erfindunasaemäß brauchbare
thermoplastische Polyester sind im allgemeinen amorphe 1,4-Cyclohexylendimethylenterephthalat/Isophthalat-Copolymere,
die man von Eastman Chemical Products unter der Bezeichnung PCDT erhalten kann, und die auf Seite 76 der zuletzt zitierten Aus-·
gäbe von Modem Plastics Encyclopedia beschrieben sind.
Für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignete Polyäther-Elastomere
sind ebenfalls bekannt. Es sind beispielsweise in der US-PS 3 623 944 von Davis und Mitarbeitern elastomere Polymere von
Alkylvinyläthern beschrieben, beispielsweise Polymethylvinyl-
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äther und Polyäthylvinyläther. Zu solchen geeianeten Polyethern
gehören auch elastomere Polyvinylmethy'läther, elastomere PoIyvinyläthyläther,
elastomere Polyvinyl-n-butyläther, elastomere
Polyvinylisobutyläther, elastomere Polyvinyl-tert.-butylather
und dergleichen Verbindungen.
Weiterhin erfindungsgemäß brauchbar sind elastomere Polyesterurethane,
einschließlich beispielsweise den elastomeren Gummiharzen, die nach dem in der US-PS 2 785 150 (Kreider und Mitarbeiter)
beschriebenen Verfahren hergestellt sind. Man kann sie unter Verwendung eines organischen Diisocyanates in einer
Kettenverlängerungsreaktionsstufe herstellen und enthalt dann modifizierte Polyesterurethane, die substituierte Harnstoffverbindungsglieder
haben. Filmbildende thermoplastische PoIyesterurethan-Elastomere und Polyätherurethan-Elastomere sind
als Handelsprodukte unter dem Warenzeichen Fstane von B.F.
Goodrich Chemical Co. erhältlich.
Weitere erfindungsgemäß verwendbare elastomere Polyester sind
die extrudierbaren kautschukähnlichen isocyanatmodifizierten Polyester, die man nach dem von Muller und Mitarbeitern in der
US-PS 2 729 618 beschriebenen Verfahren gewinnen kann.
Thermoplastische Elastomere sind besonders dann gut geeignet, wenn die in der erfindungsgemäßen Verbundfolie enthaltene Folienschicht
aus elastomerem, polymerem Material unter
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dung eines Extruders hergestellt wird. Verschiedene thermoplastische
Elastomere oder Kautschukmaterialien sind beschrieben in Modem Plastics Encyclopedia, 1974 bis 1975, Band 51, Nr.
1OA, Oktober 1974, Seiten 114 bis 116. Es wurde gefunden, daß
sich für manche Anwendungszwecke erfindungsaemäße Folien mit
thermoplastischen Kautschukmaterialien eignen, beisnielsweise thermoplastischen Polyolefin-Gummiarten, wie sie von der Firna
Uniroyal unter dem Warenzeichen TPR in den Handel gebracht und
in der zuletzt zitierten Ausgabe von Modem Plastics Encyclopedia auf Seite 116 beschrieben sind. Infrarotspektren von TPR
1600, TPR 1900 und TPR 2800 lassen erkennen, daß es sich bei
diesen thermoplastischen Elastomeren uri Äthylen-Propylen-Interpolymere
handelt, in denen Äthyleneinheiten in anteiligen Mengen von etwa 40 bis 60 Gew.% vorhanden sind und die Propyleneinheiten
vorwiegend als isotaktisches Polypropylen vorliegen.
Geeignete elastomere Interpolymere aus Äthylen und einem Vinylester
einer Carbonsäure mit 2 bis etwa 5 Kohlenstoffatomen je
Molekül sind beispielsweise Interpolymere aus Äthvlen mit Vinylacetat,
Vinylpropionat, Vinylbutyrat und Vinylvalerat. Bevorzugte elastomere Interpolymere dieser Art sind Äthvlen-Vinylpropionat-
und speziell Äthylen-Vinylacetat-Interpolymere. Der Vinylester-Anteil kann beispielsweise 1 bis etwa 50 Gew.% dieses
Äthylen-Ester-Interpolymeren ausmachen. Besonders gut für die
Ausbildung der aus elastomerem, polymerem Material bestehenden Schichten in erfindungsgemäßen Verbundfolien geeianet sind
elastomere Äthylen-Vinylacetat-Interpolymere, die etwa 1 bis
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etwa 40 und vorzugsweise etwa 15 bis etwa 30 Gew.% an Vinylacetateinheiten
enthalten. Es wurde gefunden, daß Folien mit besonders guter optischer Klarheit durch Verwendung von Äthylen-Vinylacetat-Elastomeren
hergestellt werden können, die eine relativ geringere Menge an Vinylacetateinheiten enthalten,
während Folien mit relativ verbesserter Elastizität durch Verwendung von A'thylen-Vinylacetat-Elastomeren, die einen
relativ höheren Anteil an Vinylacetateinheiten aufweisen, gewonnen werden können. Wenn man die erfindungsaemäßen Folien
unter Verwendung von A'thylen-Vinylacetat-Elastomeren herstellt, deren Vinylacetat-Anteil in dem oben angegebenen Bereich Heat,
dann lassen sich die optischen Eigenschaften und die Elastizitätseigenschaften in geeigneter Weise ausbalancieren. Für die
erfindungsgemäßen Zwecke brauchbare Äthylen-Vinylacetat-Elastomeren
sind im Handel erhältlich. Gewünschtenfalls kann man sie nach bekannten Verfahren, beispielsweise gemäß der Bestrahlunasmethode,
wie sie von Bartl in der US-PS 3 160 575 beschrieben ist, herstellen.
In der erfindungsgemäßen, dehnfähigen Verbundfolie kann man bevorzugt
ein elastomeres, polymeres Material verwenden, bei dem
es sich um eine neue verbesserte, filmbildende Formmasse handelt, die ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfinduna beansprucht
wird. Bei dieser Formmasse handelt es sich um ein Gemisch aus einem Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteil und einem
A'thylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil. Dazu werden nachfolgend
noch nähere Einzelheiten angegeben.
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Der Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteil der erfindunasgemäßen
filmbildenden Formmasse kann etwa 2 bis etwa 30, vorzugsweise etwa 3 bis etwa 12 und insbesondere etwa 4 bis etwa 10 Gew.%
an Vinylacetateinheiten enthalten. Es können dazu £thylen-Vinylacetat-Interpolymere
mit beliebigem Schmelzindex und beliebiger Dichte eingesetzt werden. Besonders geeignet sind Interpolymere
aus Äthylen und Vinylacetat, die einen Schnelzindex von etwa 1,5 bis etwa 20 und vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 4 g je 10
Minuten haben. Im allgemeinen sind besonders geeignet Hochdruckäthylen-Vinylacetat-Interpolymere,
das sind solche, die eine Dichte von 0,91 bis etwa 0,925 und vorzugsv/eise von etwa 0,910
bis etwa 0,920 g/ccm aufv/eisen. Auch dieser Interpolymer-Bestandteil
kann irgendeinen geeigneten Schmelzpunkt haben; bevorzuat sind solche Polymeren, die, kombiniert mit dem ftthylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil,
bei Temperaturen unterhalb etwa 2O4°C, z.B. bei etwa 149. bis 2O4°C, extrudierbar sind.
Der Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteil, der vereinfacht als die Vinylacetat-Interpolymer-Komponente der erfindungsgemäßen
filmbildenden Formmasse bezeichnet wird, kann in einem mengenmäßigen
Anteil von etwa 1 bis etwa 99 Gew.%, vorzugsweise etwa-5 bis etwa 95 % (z.B. etwa 20 bis etwa 65 %) , und speziell von
etwa 20 bis etwa 48 bis 50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht dieser beiden Interpolymer-Bestandteile, vorhanden sein. Typischerweise
sind eines oder mehrere Äthylen-Vinylacetat-Interpolymeren
in einer so wirksamen Menge vorhanden, daß das Gemisch einen solchen Schmelzindex aufweist, daß es für die Folienbil-
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dung extrudiert werden kann. Dementsprechend hänqt die zuzugebende
Menge ab von den relativen Schmelzindizes der vinylacetat-Interpolymer-Komponente
und dem ftthylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil. Wenn man höhere Anteile an Vinylacetat-Interpolymer-Komponente
zugibt, so kann man gelegentlich feststellen, daß das Gemisch, wenn daraus die Folie gefertiat wird, eine qeaenüber
den Forderungen der Verbraucher unzureichende Elastizität hat. Wenn man dagegen die Vinylacetat-Interpolymer-Komponente in
niedrigeren Mengen zusetzt, dann kann möalicherweise der Schmelzindex
so niedrig liegen, daß das Gemisch nicht mehr in geeianeter Weise extrudierbar ist.
Der Äthylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil der erfindunasaemäßen
filmbildenden Formmasse kann etwa 20 bis etwa 75 und vorzugsweise etwa 60 bis etwa 75, z.B. 65 Gew.% Kthyleneinheiten
aufweisen. Vorteilhaft ist es, wenn das A'thylen-Propylen-Interpolymer
eine durchschnittliche Dichte von 0,92 oder weniger, und vorzugsweise von etwa 0,84 bis 0,88, z.B. etwa 0,86 g/ccm
hat. Es können Äthylen-Propylen-Interpolymere mit einer beliebigen
geeigneten Fließgeschwindiqkeit der Schmelze vorhanden sein. Besonders geeignet sind solche Äthylen-Propylen-Interpolymeren,
deren Schmelzflußgeschwindirrkeit etwa 0,2 bis etwa 20 und vorzugsweise etwa 0,4 bis etwa 10 g je 10 Minuten beträgt,
bestimmt gemäß der ASTM-Testmethode D-1238-56 T mit einer Prüflast von 2160 g bei 23O°C. Bei den A'thylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil
kann es sich um ein Block-Interpolymer
handeln. Bevorzugt ist ein statistisch ungeordnetes Interpoly-
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mer, vorzugsweise ein solches, das eine relativ hohe Kristallinität
und einen relativ niedriqen Verzweiaunqsarad hat und das
Polypropyleneinheiten in im wesentlichen ataktischer Konfiauration
enthält.
Ein für die erfindungsgemäße filmbildende Formmasse bevorzuqt einsatzfähiges elastomeres Äthylen-Propylen-Interpolyner ist
ein statistisch ungeordnetes Interpolymer mit einer Dichte von etwa 0,86 g/ccm, einer Schmelzflußqeschwindiqkeit von etwa
0,5 g je 10 Minuten, bestimmt gemäß der AST1M-PrUfmethode D-1238-65
T mit einer Last von 2160 g bei einer Temperatur von 23O°C und einer Schmelzflußgeschwindiqkeit von etwa 27 q je
10 Minuten, bestimmt gemäß der ÄSTM-Prüfmethode D-1238-65 T
unter Verwendung einer Last von 21 600 g bei einer temperatur von 190 C, das Äthyleneinheiten in einer Menqe von etwa 60 bis
etwa 70 Gew.%, vorzugsweise etwa 65 Gew.% enthalt, und dessen Propyleneinheiten vorzugsweise in weniqstens der Hauptmenqe
als ataktisches Polypropylen vorlieqen. Dieses bevorzugte Interpolymer wird in der vorliegenden Beschreibung als Elastomer
EP-1 bezeichnet.
Der Äthylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil, der der Einfachheit
halber als Propylen-Interpolymer-Komponente bezeichnet wird, kann in einer Menge von etwa 99 bis etwa 1 Gew.%, vorzugsweise
von etwa 95 bis etwa 5 Gew.% (z.B. von etwa 80 bis etwa 35 %) und besonders bevorzugt von etwa 8O bis etwa 52 bis
50 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Propylen- und vinylacetat-Interpolymer-Komponenten,
vorhanden sein.
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Die aus den erfindungsqemäßen Formmassen gefertiaten erfindunasgemäßen
Folien und Folienschichten haben eine hohe optische Klarheit und sind hervorragend geeignet für Sichtpackungen. Folien,
die eine besonders gute optische Klarheit haben und frei von Trübungen sind, können gebildet werden aus solchen erfindunqsgemäßen
Gemischen, die Äthylen-Vinylacetat-Interpolymeren mit etwa 3 bis etwa 12 Gew.% Vinylacetateinheiten, bezoqen auf das
Gewicht des Vinylacetat-Interpolymers, enthalten.
Eine bevorzugte Ausfertigungsform eines solchen erfindungsqemäßen
Gemisches enthält als Äthylen-Pronylen-Interpolymer-Bestandteil
Elastomer EP-1. Die daraus gefertigte Folie zeichnet sich dadurch aus, daß sie praktisch keine Narbunaen und keinerlei
Trübungen hat. Bei dieser Ausführungsform kommt es, wie gefunden
wurde, darauf an, daß der Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteil weniger als etwa 28 (z.B. 3 bis etwa 12) Gew.% an
Vinylacetateinheiten hat, jedoch vorausgesetzt, daß, wenn die Menge an Vinylacetateinheiten in dem Interpolymer mehr als
8 Gew.% beträgt, der Schmelzindex des Xthylen-Vinylacetat-Interpolymeren
niedriger als 7 g je 10 Minuten lieat (beispielsweise
etwa 2 bis etwa 6 und vorzugsweise etwa 2 bis etwa 4 q je 10 Minuten beträgt).
Die Vinylacetat-Interpolymer-Komponente und die Propylen-Interpolymer-Komponente
können elastomere Interpolymere sein. Für solche Anwendungszwecke, für die eine Folie oder Folienschicht
mit einer Dehnfähigkeit von 100 oder mehr Prozent und/oder guten
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elastischen Erholungseigenschaften erforderlich ist, werden für wenigstens eine und vorzugsweise für beide Interpolymer-Komponenten
elastomere Interpolymere gewählt.
Die folienbildenden Massen lassen sich in beliebiaer geeigneter
Weise zubereiten. Man kann beispielsweise die Vinylacetat- und die Propylen-Interpolymer-Komponenten mittels bekannter Mischverfahren
vermischen, die unter Verwendung von üblichen Vorrichtungen, wie beispielsweise Bandmischer, Balkenrührer, Trommelmischer
und dergleichen durchgeführt werden können. Die Genische können mit den Interpolymer-Komponenten verträgliche Zusätze
enthalten, beispielsweise Gleitmittel, Antihaftmittel, Nebelbildung verhindernde Mittel, Füllstoffe, Farbstoffe und dergleichen.
Solche Zusätze sind dem Fachmann bekannt. Die verschiedenen Zusätze können in beliebiger Weise mit den Interpolymer-Komnonenten
vermischt werden, beispielsweise kann man sie auf einer Schneckenpresse compoundieren. Die Folien und Folienschichten können in
beliebiger Konfiguration gefertigt werden, beispielsweise rohrförmig oder flach, und man kann sie beispielsweise durch Extrudieren
der Abmischungen durch geeignete Spritzköpfe mittels bekannter Strangpreß-Verfahren gewinnen. Die Vinylacetat-Interpolymer-Komponente
und die Propylen-Interpolyner-Komponente werden vorzugsweise als extrudierbare Rundkörner, als Pellets
oder dergleichen, die sich besonders leicht vermischen lassen, zugegeben. Die verschiedenen Bestandteile werden vorzugsweise
zu einer praktisch gleichförmigen homogenen Mischung compoundiert. Verbundfolien mit zwei oder mehr Schichten, die sich für Stretch-
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Verpackungen eignen, können mit einer oder zwei der aus
gegebenen Gemisch gefertigten Schichten hergestellt werden. Solche
Verbundfolien lassen sich in beliebiaer bekannter Weise herstellen,
beispielsweise durch Coextrusion von geeigneten damit verträglichen extrudierbaren Massen. Dafür geeignete, coextrudierbare
Massen sind beispielsweise organische, thermoplastische Formmassen, wie Interpolymere aus Äthylen und Alkencarbonsäuren,
deren einige zuvor erwähnt worden sind.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß man die erfindungsaemäßen
Gemische zusammen mit sonstigen polymeren Massen, deren Schnelzindizes erheblich höher liegen, zu Verbundfolien coextrudieren
kann, und die so gewonnenen Verbundfolien innerhalb eines relativ breiten Anwendungsbereichs einen hohen Trennwiderstand gegen das
Abtrennen der Schichten voneinander aufweisen. Die Gemische sind ganz besonders gut geeignet zur Herstellung von coextrudierten,
heißgeblasenen, dünnen Verbundfolien. Die Folien aus diesem Gemisch
können mit hohen Reckgeschwindigkeiten, beispielsweise mit einer 500 %-igen Dehnung je Sekunde, bei Anwendung relativ geringer
Reckkräfte, wie sie beispielsweise in vielen bekannten und im Handel erhältlichen Stretch-Verpackungsmaschinen angewendet
werden, aufgeweitet werden. So hergestellte Verbundfolien haben darüber hinaus einen vorteilhaft hohen Elastizitätsqrad. Wenn
man solche Folien um ein Produkt (z.B. eine mit Früchten oder Geflügel gefüllte Mulde) spannt und dann Kräften unterwirft,
durch die die Folie von der normalen Spannlinie der Packunn nach innen eingedrückt wird, ist diese Folie dadurch charakterisiert,
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daß sie dann, wenn die eindrückenden Kräfte nachlassen, in relativ
kurzer Zeitspanne wieder in die normale Spannlaae der Packung zurückfedert.
Eine weitere geeignete Mischung, aus der die aus elastomerer
Formmasse gebildete Schicht bestehen kann, ist ein elastomeres Gemisch aus einem elastomeren Interpolymer aus Ethylen und
Propylen mit Hochdruckpolyäthylen einer Dichte von etwa 0,91 bis etwa 0,925 g/ccm.
Erfindungsgemäße Verbund-Stretch-Folien mit verbessertem Kräuselwiderstand
lassen sich gewinnen, wenn man die Folien mit zwei siegelfähigen Schichten aus polymerer Formmasse, einschließlich
Äthylen-Alkencarbonsäure-Interpolymeren fertiat und dabei die
erste Schicht aus elastomerer, polymerer Formmasse als Zwischenschicht
zwischen den siegelfähigen Schichten anordnet und so eine Verbundfolie der A-B-A-Ausbildung aus drei oder mehr Schichten
herstellt. Folien dieser Art lassen sich ohne verwendung
von Klebstoffen oder Haftmitteln ausbilden, da man die sieaelfähigen
Schichten ganzflächig an den beiden Oberflächen der mit der elastomeren Formmasse gebildeten Schicht anliegend und daran
anhaftend aufbringen kann. Ganz besonders aute Haftuna an den
Berührungsflächen erreicht man, wenn man für die sieaelfähirren
Schichten ionomere Formmasse verwendet. Es lassen sich Folien mit beliebigen gewünschten Eigenschaften und in beliebiaer Dicke
herstellen, wobei die Eigenschaften im allgemeinen teilweise von der relativen Dicke der Schichten abhängig sind. Für vieler-
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lei verschiedene Einsatzzwecke von Stretch-Verpackungen sollten
die Folien beispielsweise einen Sekanten-Reißmodul von etwa
35 bis 10 545 kg/cm , eine Reißfestigkeit von etwa 70 bis 11 250
kg/cm und eine Bruchdehnung von etwa 50 bis 15OO % haben. Wenn
man die erfindungsgemäßen Folien mit Zug- und Zerreißfestigkeitseigenschaften innerhalb dieser Bereiche herstellt, kann man sie
mit gutem Effekt für vielerlei verschiedene von Hand vorgenommene und maschinell durchgeführte Verpackungszwecke einsetzen, beispielsweise
für umschließende Spannverpackung um Dauerwaren, Fleisch, Geflügel, Fisch, Gemüse (z.B. Kartoffeln), Früchte (z.B.
Äpfel, Pfirsiche und Zitrusfrüchte) und dergleichen.
Stretch-Folien, die man bei der Verpackuna dieser und anderer
Waren auf automatischen Hochleistungsmaschinen vom Tyn A-44P verwenden will, sollten die folgende Kombination von Zua- und
Zerreißeigenschaften in wenigstens einer und vorzugsweise in beiden gegeneinander senkrechten Folienrichtunaen aufweisen:
eine Reißfestigkeit von vorteilhaft etwa 70 bis 422 ka/cm und
2 insbesondere von etwa 211 bis 352 kg/cm ; eine Bruchdehnung
von vorteilhaft etwa 50 bis 600 % und insbesondere von etwa 175 bis 485 %; und einen Sekanten-Reißnodul von vorteilhaft
2
etwa 70 bis 2100 kg/cm und insbesondere etwa 70 bis 1051 ka/cn,
etwa 70 bis 2100 kg/cm und insbesondere etwa 70 bis 1051 ka/cn,
2 ganz speziell von etwa 422 bis 1051 kg/cm . Zweckmäßig liegt
das Verhältnis der entsprechenden Zugeigenschaften in den beiden Folienrichtungen senkrecht zueinander, d.h. der in Laufrichtung
der Maschine gelegenen Richtung und der dazu senkrechten Richtung, bei etwa 75 %, vorzugsweise bei etwa 50 % und insbeson-
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dere bei etwa 25 % zueinander, bezogen auf die jeweils niedrigeren
Werte. Ganz besonders gute Gebrauchseiaenschaften für die
Anwendungen beim maschinellen Verpacken konnten für solche Folien festgestellt werden, bei denen wenigstens eine oder vorteilhaft
beide Oberflächen der siegelfähiaen Schicht einen statischen Reibungskoeffizienten gegen Metall von nicht mehr als etwa 0,6
und vorzugsweise von etwa 0,1 bis 0,6 hatten. Für die Benutzuna
auf Maschinenautomaten vom Typ A-44P, die mit Förderriemen aus Polyamid, Polyester oder dergleichen ausqerüstet sind, sollten
die statischen Reibungskoeffizienten der beiden außen geleaenen Schichten gegen Metall und Polyester, Polyamid sowie Geweben aus
ähnlichen Polymeren vorteilhaft etv/a 0,267 bis etwa 0,6 und insbesondere etwa 0,3 bis etwa 0,5 betragen.
Mit Bezug auf die oben erwähnten vorteilhaften Bereiche der Zun-
und Zerreißeigenschaften wurde festgestellt, daß Folien innerhalb des weiteren Erfindungsbereiches mit Sekanten-Reißwerten
2 2
von 1054 kg/cm und mehr, insbesondere von mehr als 2100 kq/cm
begrenzt brauchbar und im allgemeinen zu steif sind, speziell für Stretch-Verpackungen auf Hochleistunqs-Maschinenautomaten
vom Typ A-44P, wohingegen Folien mit Sekanten-Reißwerten unter-
2 2
halb 422 kg/cm und insbesondere unterhalb 70 ka/cm ebenfalls
nur begrenzt einsatzfähig und im allgemeinen zu lappi" sind,
insbesondere für maschinelle Arbeitsvorgänge. Bei Versuchen auf Hochleistungs-Verpackungsmaschinen vom Typ A-44P wurde crefunden,
daß Folien mit einer Reißfestiqkeit von mehr als 352 krr/cm und
2
insbesondere mehr als 422 kg/cm im allgemeinen nur bearenzt
insbesondere mehr als 422 kg/cm im allgemeinen nur bearenzt
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geeignet sind und sich häufig die Bahnen nur schlecht von der endlosen Rolle abziehen lassen, wohingecren Folien mit Reißfestiq-
2
keitswerten von weniger als 211 kg/cm und insbesondere weniaer
keitswerten von weniger als 211 kg/cm und insbesondere weniaer
als 70 kg/cm infolge von auf der Maschine häufia auftretenden
Folienbruch nur begrenzt verwendungsfähia bzw. unbrauchbar sind. Folien mit einer Dehnfähigkeit bzw. Bruchdehnuna von weniaer als
175 % und insbesondere weniger als 100 % sind, wie gefunden wurde, nur begrenzt geeignet bzw. ungeeianet, da sie sich nicht mit
über die zu verpackenden Produkte spannen lassen. Daqecren sind Folien, deren Dehnfähigkeit höher als 485 % und insbesondere
höher als 600 % liegt, ebenfalls nur begrenzt einsatzfähig, weil sich die Bahnen relativ schwierig von der Vorratsrolle abziehen
lassen. Dadurch werden die Folien für den Einsatz auf Hochleistungs-Verpackungsautomaten
vom Typ der A-44P-Maschinen nur begrenzt verwendbar bzw. technisch uninterressant. Folien mit
statischen Reibungskoeffizienten gegen Metall, Polyamid oder Polyester von mehr als etwa 0,5 und speziell mehr als 0,6 sind
ungeeignet, weil sie sich nicht generell leicht von den Spanngreifern in der Faltstation abtrennen lassen, wohinaerren Folien
mit Reibungskoeffizienten von weniger als 0,3 und sneziell weniger als 0,268 nicht zweckmäßig sind, weil sie sich von Kunststoff-Abzugsbändern
nicht einwandfrei vorwärts transportieren lassen. Besonders überrascht die untere Grenze für den Reibungskoeffizienten.
Bisher bekannte Verpackungsfolien sind stets nur unter Beachtung eines oberen Grenzwertes für den Reibungskoeffizienten
hergestellt worden.
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Die relative Stärke der Schichten aus den einzelnen Komponenten
kann für erfindungsgemäße Stretch-Folien in Hinblick auf die für eine Folie gewünschten Eigenschaften ausgewählt eingestellt werden.
Besonders gut brauchbare Folien kann man charakterisieren durch ein Dickenverhältnis von etwa 1:2 bis etwa 20:1 und vorzugsweise
von etwa 1:1 bis etwa 4:1 der Dicke der aus elastomerer, polymerer Formmasse bestehenden Schicht zu der Dicke jeder
siegelfähigen, aus Äthylen-Alkencarbonsäure-Formmasse bestehenden Schicht. Ganz besonders vorteilhafte Folien können
beispielsweise eine oder zwei Α-Schichten mit einer Schichtstärke von je 3,8 Mikron und eine B-Schicht einer Schichtstärke
von etwa 18 Mikron und entsprechend eine Gesamtdicke der A-B-A-Folie von etwa 25 Mikron aufweisen.
Grundsätzlich können erfindungsgemäße Stretch-Folien eine beliebige
gewünschte Dicke, je nach dem vorgesehenen Verwendungszweck, haben. Es wurde- gefunden, daß sich Folien mit einer Gesamtdicke
von etwa 2,5 bis 250 Mikron für die meisten Verwendungzwecke gut
eignen. Für eine Vielzahl von Verpackungsarten sind dünne Filme mit einer Gesamtdicke von etwa 13 bis 76 Mikron und insbesondere
von 13 bis 38 Mikron ganz besonders mit geeignet. Für von Hand
vorgenommene Verpackungen von Lebensmitteln lassen sich sehr crut solche Folien verwenden, die etwa 2,5 bis 25 Mikron, vorzugsweise
etwa 18 bis 20 Mikron stark sind, während Folien für Maschinenverpackungen im allgemeinen eine größere Dicke haben
sollten, beispielsweise-in Folienstärken von etwa 13 bis 76
Mikron und insbesondere von 23 bis 28 Mikron für diese Verwendungsart besonders geeignet sind.
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Erfindungsqemäße Folien haben zwecknäßiq eine Schrumpfeneraie
2
von weniger als 7 kg/cm , insbesondere von weniaer als etwa
von weniger als 7 kg/cm , insbesondere von weniaer als etwa
3,5 kg/cm . Zwar kann man erfindungsgemäße Folien, deren Schrumpf energien
höhere Werte als die zuvor angegebenen aufweisen, für manche Verpackungs-Arten noch brauchen, jedoch lassen sich, wie
gefunden wurde, Folien mit Schrumpfenergien von mehr als 3,5
2 2
kg/cm und speziell von mehr als 7 kg/cm im allqeneinen nicht
mehr so wärmesiegeln, daß dabei nur geringe Zerstöruna der Folie
erfolgt. Zweckmäßig können die erfindungsgemäßen Verbundfolien mit ausreichend niedrigen Schrumpfenergieeinschaften durch Coextrudieren
und Heißblasen gefertigt werden. Dabei qewinnt man Folien, die minimal wenig orientiert sind und gleichzeitig die
gewünschten hohen Zugfestiqkeitseiaenschaften aufweisen.
Erfindungsqemäße Folien lassen sich grundsätzlich in beliebiaer
Weise herstellen. Man kann vorgeformte selbsttraaende Folien mit oder ohne Anwendung von Wärme und Druck laminieren, mit
Schmelzüberzug versehen, man kann mittels des Stranqpreßverfahrens
laminieren und dazu die elastomere Formmasse für die Kernschicht zwischen vorgeformte, siegelfähige Schichten extrudieren
oder unter Benutzung von Breitschlitzdüsen coextrudieren, oder eine sonstige Arbeitsweise benutzen.
Es wurde gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, wenn man für die Herstellung erfindungsgemäßer Folien ein Herstellunqsverfahren
benutzt, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die elastomere, polymere Formmasse und die polymere
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Formmasse mit einem Äthylen-Alkencarbonsäure-Interpolymer durch ein geeignetes Schlauchfolie-bildendes Werkzeug coextrudiert,
dabei eine mehrschichtige schlauchförmiae Schmelze aebildet und
diese schlauchförmige Schmelze aufgeblasen wird, gegebenenfalls anschließend der Blasschlauch luftleer gemacht und der luftleere
Schlauch aufgewickelt wird. Man kann auf diese Weise durch Verwendung geeigneter Spaltgrößen am Werkzeug für die einzelnen
Schichten und für die Gesamtfolie, durch das Aufblasverhältnis und die Abzugsgeschwindigkeit Folien mit gewünschten physikalischen
Eigenschaften und Schichtdicken fertigen. Für Erzieluncr maximaler Adhäsion von Schicht zu Schicht erfolgt die Coextrusion
vorzugsweise bei Werkzeugtenperaturen, die weniastens gleich der Schmelztemperatur der für die zu bildende Folie
verwendeten am niedrigsten schmelzenden polymeren Formmasse sind. Eine Anzahl von für die erfindungsaemäßen Zwecke geeigneten
elastomeren Formmassen lassen sich nicht ohne größere Schwierigkeiten schlauchförmig extrudieren. Wenn man aber nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, so wirken, wie gefunden wurde, die Xthylen-Säureverbindung-Polymeren, speziell
die Ionomeren, und insbesondere die Ionomeren vom Typ A-1 bein
Strangpressen von schlauchförmigen Gebilden aus elastomeren Polymeren in einfacher Weise als Stranqpreßhilfe, so daß das
Abziehen verbessert und effektiv gemacht werden kann. Allgemein gilt, daß die Temperatur des Zweifach-Spritzkopfes im allgemeinen
bei etwa 177 bis 204 C liegen sollte, obgleich qualitativ hochwertige Folien sich mit ausreichender Effizienz auch
bei Spritzkopftemperaturen außerhalb dieses angegebenen Bereiches herstellen lassen.
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Verpackungsformen, die sich sehr gut bei Einsatz der erfindunasgemäßen
dehnfähigen Verbundfolien herstellen lassen, sind beispielsweise veranschaulicht in Modem Packaaina, Band 47, Nr.
vom Dezember 1974, Seite 147 (eine Sichtpackuna, die 6 Stück Tomaten in einer Mulde eingelegt enthält und mit einer Umhüllung
aus Stretch-Folie versehen ist). Genauer ist dies von Fabbri in der US-PS 3 662 513, speziell in den Figuren 21Λ bis 24A dort,
veranschaulicht. Erfindungsgemäße Verpackungen können wirtschaftlich
einfach durch Umspannen eines Produktes mit einer erfindungsgemäßen dehnfähigen Verbundfolie hergestellt werden. Bei
den Produkten kann es sich um ein oder mehrere Einzelstücke handeln, die in einer Mulde bzw. entsprechend geformter Träaerunterlage
gehalten sind. Man bringt die Umhüllunasfolie so auf,
daß diese sich teilweise überlappt. Die überlappenden Folienteile werden anschließend versiegelt. Das Versieaeln kann in
beliebiger geeigneter Weise, z.B. durch Heißversieaeln, vorgenommen
werden.
Die erfindungsgemäßen Folien und die damit heraestellten Verpackungen
zeichnen sich durch hohe Elastizität, gute bis ausgezeichnete optische Eigenschaften, z.B. niedrige Trübung,
hohen Glanz und verbesserte Transparenz und Klarheit aus, und die Versiegelungen sind dauerhafter als bei zahlreichen bekannten,
mit Polyvinylchloridfolie gefertigten Umhüllungsverpackungen,
In erfindungsgemäßen Folien können zahlreiche Zusätze zur Erzielung
bestimmter gewünschter Eigenschaften vorhanden sein. So
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können beispielsweise in den äußeren Schichten Gleitzusätze, Antiblockierungsmittel, Antitrübunasnittel und dergleichen Adjuvantien
je nach Wunsch oder Erfordernis im Hinblick auf den Einsatzzweck enthalten sein. Man kann diese Zusätze zu iraendeinem
geeigneten Zeitpunkt, beispielsweise vor, während oder nach der Herstellung der Folie (beispielsweise in Form eines Hberzugs)
zusetzen. Geeignete Gleitzusätze und die Blockbilduncr verhindernde
Mittel für erfindungsgemäße Folien sind beispielsweise Erucamid und dergleichen. Folien mit sehr zweckmäßiger Kombination
von Gleit-, Antiblock- und Antitrübungs-Eigenschaften lassen
sich herstellen, wenn man die äußere sieaelfähiqe Schicht bzw. Schichten aus einem Gemisch aus ionomerem Harz fertiat, das
etwa 1 bis 7 Gew.% der von Eastes in der US-PS 3 451 040 beschriebenen
Masse enthält, z.B. die Zusätze, die dort in Spalte 2 angegeben sind, in angenähert den gleichen anteiliqen Mengen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die äußere Schicht aus einer ionomeren Formmasse, z.B. dem Ionomer A-1, gebildet wird, das
etwa 0,1 bis etwa 5 und vorzugsweise etwa 0,5 Gew.% an Erucamid und etwa 1 bis etwa 10 und vorzugsweise etwa 3 bis etwa 7 Gew.%
eines Gemisches mit etwa 1 Teil oxäthyliertem Hydrocarby!alkohol,
beispielsweise oxäthyliertem Laurylalkohol und besonders bevorzugt
oxäthyliertem Cetylalkohol, etwa 0,5 Teile Glycerinmonostearat, etwa 0,375 Teile Natriumdioctylculfosuccirat und etwa
0,04 Teile feinteiliges Silikagel .enthält. So formulierte Folien haben, wie gefunden wurde, für die Verwenduna als Stretch-Verpackung
für zahlreiche Lebensmittelprodukte besonders qeeiqnete Gleit- und Antitrübungseigenschaften.
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Weitere erfindungsgemäß brauchbar verwendbare Antitrübunasmittel
sind nicht-ionische Tenside, einschließlich Sorbitansescmioleat (gemischte Mono- und Di-oleate); Polyäthylensorbitanoleatlaurat;
Polyäthylenglykollauryläther; Diäthylenqlykolmonostearat; Polyäthylenester von Fettsäuren oder Harzsäuren; ni-N-substituierte
Amide, z.B. CH-,-(CH9)- C-N-(CH9-CH9-O) H , worin η etwa 1O bis
J n ^-(CH^CH^O)* H
etwa 30 ist und χ und y 1 bis 30 bedeuten; Alkylphenoxy-(polyäthoxy)
-Äthanole mit beispielsweise 1 bis 20 A'thoxyaruppen; PoIyäthylenglykolstearat;
Fettsäure-Alkanolamide; oxäthylierte Thioäther, z.B. C12H25S(CH2CH2O)nCH3CH2OH, worin η etwa 1 bis etwa
30 bedeutet; Kondensationsprodukte aus A'thylenoxid und Propylenglykol;
verfestigte Harnstoffkomplexe von Polyaethylenglykolester
gemischer Fett- und Harzsäuren; Sorbitanmonopalmitat; Sorbitanmonooleat;
Polyäthylenglykolester von Tallölsäuren; oxäthylierte Alkaryle, z.B. C6H4(OCH2CH2) OH-p-Alkyl, worin als Alkylgruppe
Diisobutyl vorhanden ist; Tris-(Polyoxyäthylen)-sorbitanmonolaurat; Tris-(Polyoxyäthylen)-sorbitanmonooleat; Atmer (Warenzeichen von
I.C.I.) 645, das wahrscheinlich ein Gemisch aus Polyäthylenglykol-(400)-monolaurat
und einem Amid oder substituiertem Amid ist; Mono-, Di- und Triglycerinmonostearat, und dergleichen. Diese
Antitrübungsmittel können in geeianeten Mencren bis zu beispielsweise
7 Gew.% in der ionomeren Formmasse vorhanden sein. Wenn gute Antitrübungseigenschaften gewünscht werden, beispielsweise
für das Verpacken von kaltem Geflügel oder sonstigen kalten, Feuchtigkeit abgebenden Produkten, genügt es für mehrschichtige
A-B-A-Folien, wenn das Trübungsmittel nur in einer der äußeren
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Folienschichten vorhanden ist. Mit solchen Folien lassen sich dann hervorragende Verpackungen herstellen, wenn man die das
Trübungsmittel enthaltende Schicht auf der dem zu verpackenden Produkt zugewandten Seite liegend anordnet.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
eine solche Verbund-Stretch-Folie, die aus einer ersten Schicht aus der erfindungsgemäßen fumbildenden, einen elastomeren Äthvlen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteil
und einen elastomeren Äthylen-Propylen-Interpolymer-Bestandteil enthaltenden Formmasse
besteht und wenigstens eine siegelfähige aus einer Ionomer Λ-1
enthaltenden Formmasse gebildete Schicht aufweist, die anhaftend an einer Oberfläche der ersten Schicht anqeordnet ist. Speziell
bevorzugt sind solche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen zwei siegelfähige Schichten, die je aus einer
Ionomere A-1 enthaltenden Formmasse bestehen, an Zwischenflächen
anhaftend in dem Verbund angeordnet sind, wobei die siegelfähigen Schichten jeweils an gegenüberliegenden Oberflächen der aus
der erfindungsgemäßen folienbildenden Formmasse gefertiaten Schicht zu liegen kommen, so daß ein dreischichtiaes Folien- ■
laminat in A-B-A-Anordnung vorliegt. Bei einer solchen Folien-Aus führungs form ist es besonders vorteilhaft, wenn die B-Schicht
gebildet ist aus einem Gemisch aus (I) etwa 50 Gewichtsteilen eines Äthylen-Propylen-Elastomeren mit etwa 65 Gew.% flthyleneinheiten
und etwa 35 Gew.% Propyleneinheiten und (II) etwa 50 Gewichtsteilen des Äthylen-Vinylacetat-Interpolyneren mit etwa
4 bis 5 Gew.% an Vinylacetateinheiten. Diese Folienauführung,
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die nachfolgend vereinfacht als Folie EMB-I bezeichnet wird, läßt sich vorzugsweise als coextrudierte HeiRblas-Folie fertigen
und sollte zweckmäßig einen Sekanten-Reißmodul von etwa
2
70 bis 2100 kg/cm haben. Für den Einsatz bein Verpacken von
70 bis 2100 kg/cm haben. Für den Einsatz bein Verpacken von
in Mulden angeordnetem Fleisch, Geflügel und ähnlichen Produkten
von Hand sollten Folien dieser Ausführungsform zweckmäßig
Sekanten-Reißwerte von etwa 70 bis 2100 ka/cm und Bruchdehnungswerte
von etwa 50 bis 600 % aufweisen.
Für den Einsatz bei HochleistungsverpackunrTen dieser und ähnlicher
Produkte auf Maschinenautomaten vom Typ A-44P sollten Folien EMB-1 vorteilhaft wenigstens in einer Folienrichtung und
insbesondere in den beiden senkrecht zueinander stehenden Folienrichtungen die folgenden Zug- und Reißeicrenschaften haben:
2 Reißfestigkeiten von etwa 70 bis 422 kg/cm und vorzugsweise von
etwa 211 bis 352 kg/cm ; Bruchdehnungswerte von etwa 1OO bis
etwa 600 % und1 vorzugsweise von etwa 175 bis 485 %; und Sekanten-
2 Reißwerte von etwa 70 bis 2100 kg/cm , vorzugsweise von etwa
2
70 bis 1051 kg/cm und insbesondere von etwa 422 bis etwa 1051
70 bis 1051 kg/cm und insbesondere von etwa 422 bis etwa 1051
2
kg/cm . Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die entsprechenden Reißfestigkeitseigenschaften in den beiden senkrecht zueinander stehenden Folienrichtungen, d.h. der Maschinenrichtuna und der dazu senkrechten Richtung, im Verhältnis von etwa 75 %, vorzuasweise von etwa 50 % und insbesondere von etwa 25 % zueinander stehen, bezogen auf die jeweils niedrigeren Werte. Ganz besonders gut geeignet für Maschinenverpackungszwecke sind, wie gefunden wurde, solche Folien vom Typ EMB-I, bei denen weniastens
kg/cm . Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die entsprechenden Reißfestigkeitseigenschaften in den beiden senkrecht zueinander stehenden Folienrichtungen, d.h. der Maschinenrichtuna und der dazu senkrechten Richtung, im Verhältnis von etwa 75 %, vorzuasweise von etwa 50 % und insbesondere von etwa 25 % zueinander stehen, bezogen auf die jeweils niedrigeren Werte. Ganz besonders gut geeignet für Maschinenverpackungszwecke sind, wie gefunden wurde, solche Folien vom Typ EMB-I, bei denen weniastens
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eine oder die beiden äußeren Oberflächen der siegelfähigen Schicht einen statischen Reibungskoeffizienten geaenüber Metall
von nicht mehr als etwa 0,6, vorzugsweise von etwa 0,1 bis etwa 0,6 besitzen. Wenn man auf Maschinenautomaten von Typ Λ-44Ρ arbeitet,
die mit Abzugsbändern aus Polyamid, Polyester und dergleichen bestückt sind, sollten die beiden äußeren Schichten
zweckmäßig einen statischen Reibungskoeffizienten geaenüber Metall
und Polyester, Polyamid und Geweben aus ähnlichen Polymeren von etwa 0,267 bis etwa 0,5 und vorzugsweise von etwa 0,30 bis
etwa 0,50 besitzen.
Charakteristisch für Folien vom Typ EMB-I ist ein Dickenverhältnis
zwischen der aus elastomerer, polymerer Formmasse bestehenden Schicht zu jeder der Ionomer A-1 enthaltenden sieaelfähiaen
Schichten von etwa 1:1 bis etwa 4:1. Hervorragend brauchbare
Folien dieser Ausführungsform können beispielsweise eine oder
zwei Α-Schichten mit je einer Dicke von etwa 3,8 Mikron und eine B-Schicht einer Dicke von etwa 18 Mikron haben, so daß
die Gesamtdicke dieser A-B-A-Folie etwa 25 Mikron beträgt. Allgemein
kann die Gesamtfolienstärke dieser Folienausführunasform im Bereich der oben angegebenen Werte liegen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsforn der erfindungsgemäßen
Verbundfolie ist anstelle des Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer-Bestandteils
des Genisches, wie es für die B-Schicht der Folie EMB-I verwendet wird, Hochdruckpolyäthylen einer Dichte
von etwa 0,910 bis etwa 0,925 g/ccm vorhanden. Diese Folienaus-
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führungsform, die nachfolgend vereinfacht als Folie Emb-II bezeichnet
wird, läßt sich vorteilhaft als coextrudierte Heißblas-Folie fertigen und kann einen beliebigen Sekanten-Reißwert, bei-
2 spielsweise im Bereich von etwa 70 bis 2100 k<r/cm" haben. Die
Eigenschaften, die Schichtanordnung und die Gesamtdicke der Folien EMB-II können die gleichen sein, wie sie für die Folien
EMB-I zuvor angegeben sind.
Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführunasform sind
zwei siegelfähige Schichten, die je aus einer Ionomer A-1 enthaltenden
Formmasse gebildet sind, flächenförmia anhaftend auf den beiden Oberflächen einer aus einem thermoplastischen Blockelastomeren
mit endständigen Polystyro!blöcken und zwischengelegenen
Polydienblöcken mit oder ohne restlichen reaktiven Doppelbindungen gebildeten Schicht so angeordnet, daß ein dreischichtiges
Folienlaminat mit A-B-A-Struktur vorlieqt. Besonders vorteilhaft ist bei dieser Ausführunasform der Folie die B-Schicht
aus einem thermoplastischen Blockcopolymer gebildet, das aus etwa 25 Gew.% Styrol und etwa 75 Gew.% Butadien besteht,
an jedem Ende endständige Polystyrolblöcke sowie einen mittleren Block aus elastomerem Polybutadien besitzt, einen Schnelzindex
von etwa 4,8, eine Schmelzflußgeschwindigkeit von etwa 24 g je 10 Minuten, bestimmt gemäß der ASTM-Testmethode D-1238-65 T
(Kondition G), und eine Dichte von etwa 0,964 g/ccn hat. Diese Folienausführungsform, die vereinfacht als Folie E"B-III bezeichnet
wird, läßt sich vorteilhaft als extrudierte Heißblas-Folie fertigen und kann beliebiae geeignete Sekanten-Reißwerte,
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2 beispielsweise von etwa 70 bis 2100 ka/cm haben. Die Eigenschaften
die Schichtanordnung und die Gesamtdicke der Folien EMB-III können
den zuvor in der Beschreibung für die Folien E"B-I gemachten Angaben
entsprechen.
Der Sekanten-Reißmodul, die Reißfestigkeit und die prozentuale Dehnung
der Folien werden aus in Luft mit relativer Feuchtigkeit von 48 bis 52 % bei Temperaturen von 22 bis 24°C ermittelten Spannunns-Dehnungswerten
bestimmt. Die Spannungs-Dehnuncrs-Werte werden durch
Zugversuch an einer Folienprobe in einem Prüfgerät für Zugprüfunq (tensile tester) bis zum Bruch der Probe aewonnen. Kurz gesaat,
Reißfestigkeit ist die im Moment des Reißens aufgebrachte Höchstkraft
je Flächeneinheit (Anfangsquerschnitt) der Folienprobe, während die höchste Dehnfähigkeit (das ist die Dehnuna in %) die
Längenzunahme der Probe im Moment des Reißens als Prozentwert, bezogen auf die ursprüngliche Länge der Probe, anciibt. Der Sekanten-Reißmodul
wird berechnet durch Dividieren der Spannungszunahme, typischerweise bei geringer spezifischer Dehnung gemessen,
durch die entsprechende Dehnungszunähme. Reißfestigkeit
und Sekanten-Reißmodul werden in Einheiten der Kraft je ursprüngliche Fläche der Probe rechtwinklig zur Dehnunasrichtuna ange-·
geben. Für Folienproben, die im Bereich niedriaer Dehnunq, d.h. im Bereich von etwa 1 bis etwa 10 % Dehnung, durch direkte Proportionalität
zwischen Spannung und Dehnung gekennzeichnet sind, ist der Sekanten-Modul unabhängig von dem der Berechnung zugrunde
gelegten Dehnungswert. Demzufolge findet man für Folien, die in Bereich von 1 bis 10 % Dehnung eine im wesentlichen geradlinige
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Kurve im Spannungs-Dehnungs-Diagramm aufweisen, in wesentlichen die gleichen Werte für den Sekanten-Reißnodul, unabhänaia davon,
ob man diese für Dehnungen von beispielsweise 1 % oder 10 % berechnet.
Sofern nichts anderes gesagt ist, beziehen sich die in der Beschreibung
dieser Anmeldung und den Ansprüchen angegebenen verschiedenen Eigenschaftswerte auf entsprechend den nachstehenden
Prüfungen gemessene Werte.
Der Sekanten-Reißmodul bzw. Sekanten-Reißwert wurde aus Spannunas-Dehnungs-Werten
bei 10 %-iger Dehnung, wie sie unter Zugrundelegung der in den Abschnitten "Procedure" und "Calculations" in
der ASTM Designation D 882-56T angegebenen Methode C ermittelt wurden, berechnet gemäß der Prüfvorschrift Calculation 10(h) der
ASTM D 882-64T. Die Reißfestigkeit und die Bruch- oder Reißdehnung in Prozent wurden gemäß der Methode C der AS^1M Desianation
D 882-56T gemessen. Bei der Bestimmung der Dehnuna und der prozentualen
Verlängerung wurde das Verhältnis von unkorrigierter zu korrigierter Längenzunahme gleich 1 gesetzt.
Die Schmelzflußgeschwindigkeit wurde genäß ASTM Designation D
1238-65T-bei solchen Temperaturen und Prüflasten, wie sie in
dieser Vorschrift spezifiziert sind, bestimmt. Der Schmelzindex ist eine bestimmte Schmelzflußgeschwindigkeit, die cremäß Kondition
E der ASTM-Vorschrift D 1238-65T ermittelt wird, d.h. bei 190°C und mit einer Prüflast von 2160 g. Sofern nichts anderes
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gesagt ist, sind die Werte für die Schmelzflußaeschwindiqkeit
und den Schmelzindex in g je 10 Minuten annegeben.
Unter der Schrumpfenergie versteht man die Kontraktionskraft
bei einer gegebenen Temperatur, wenn das Material an der Kontraktion gehindert ist. Es handelt sich speziell um die meßbare
Tension in einem in einer Richtung vollständia arretierten
Folienstreifen, wenn die Folie sich auf einer bestimmten'Temperatur
(z.B. bei 21°C) befindet. Die Schrumpfeneraie wird entsprechend
der ASTM-Prüfmethode η 2838 gemessen.
Der Schmelzpunkt von thermoplastischen Polymeren ist "ebräuchlicherweise
annähernd die kristalline Einfriertemperatur. Diese wird an einer geschmolzenen Probe des Polymeren bestimmt; es
wird ein Thermoelement in die Polymerschmelze eingesetzt, und man läßt das geschmolzene Polymere langsam erkalten. Die Temperatur
wird als Funktion der Abkühlzeit gemessen und aufgetragen. Als kristalline Einfriertemperatur wird diejenige Temperatur angegeben,
die dem ersten Haltepunkt in der Zeit-Temperatur-Abkühlkurve entspricht.
Die Erweichungstemperatur eines thermoplastischen Polymeren wird durch Auftragen der "Weichzustand"-Werte als Funktion der Zeit
ermittelt. Die Temperatur, bei der die Steiaung der resultierenden
Kurve 0,0063 Erweichungseinheiten je C entspricht, wird als Erweichungspunkt bezeichnet. Der "Weichzustand" wird gemäß der Methode
von Karrer, Davies und Dietrich, Industrial and Engineering Chemistry, Anal. Ed. 2, 96 bis 99 (1930) bestimmt.
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Die für die Dichte-Messungen eingesetzten Proben wurden gemäß der ASTM-Methode D 1248-65T für eine Probe in Bereich von Dichten
von 0,910 bis 0,940 g/ccra konditioniert. Die Dichtebestimmung
wurde entsprechend dem Verfahren gemäß ASTM-Desianation
D 1505-63T vorgenommen.
Der statische Reibungskoeffizient wurde wie folgt mittels des
mit bewegtem Block durchgeführten Verfahrens gemessen. Dazu wurde eine Probe der Folie sorgfältig um einen 13x38x51 mm
großen 200 g Stahlblock gewickelt. Die Folie wurde ena angeleat
und so aufgebracht, daß die Folie faltenfrei auf der 38 χ 51 mm großen Unterseite des Blockes anlag. Der mit der Folie ummantelte
Block wurde an einem festsitzenden Ende einer horizontalen Edelstahlplatte aufgebracht, deren freies Ende anschließend
langsam mit konstanter Winkelgeschwindigkeit anqehoben wurde. Es wurde der Wert der Winkeländerung gegenüber den horizontalen
Referenzwert bei der erstmaligen Bewegung des Blockes festgestellt. Der Tangens dieses Winkels wird als statischer Reibunaskoeffizient
angegeben. Zwecks Ermittlung der statischen Reibunaskoeffizienten
gegen andere Materialien wurden diese auf der Platte befestigt und der jeweilige Wert wie zuvor beschrieben
bestimmt.
Das Aufblasverhältnis für extrudierte Blas !rollen wird in der
Weise berechnet, daß die Breite der Folie in Flachlaae mit 0,637 multipliziert und die resultierende Zahl durch den mittleren
Durchmesser in dem geschlossenen Blaswerkzeuq dividiert wird.
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Anhand der nachstehenden Beispiele, in denen alle Teile, Prozentangaben
und Verhältniswerte ebenso wie im Text der Beschreibuna
X und den Ansprüchen auf Gewicht bezogene Werte sind, sofern nichts
anderes angegeben ist, wird die Erfindung noch näher erläutert. Die Daten für die Zerreißeigenschaften, die in diesen Beispielen
angegeben sind, wurden aus Spannungs-Dehnungs-Diacrrammen ermittelt,
die mit einem Scott IP-4 tensile tester erstellt wurden,
sofern nichts anderes angegeben ist.
Es wurde eine dreischichtige, selbsttragende, schlauchförmiae
Folie mit einer Dicke von etwa 25 Mikron durch Extrudieren aus der Schmelze hergestellt, die eine innere B-Schicht aus einen
Ä'thylen-Vinylacetat-Interpolymer und zwei äußere A-Schichten, die beide aus einer Ä'thylen-Acrylsäure-Interpolymer-Masse gebildet
waren, aufwies. Zur Herstellunq dieser Folie wurden durch einen ersten Extruder ein elastomeres A'thylen-Vinylacetat-Interpolymer
filmbildender Qualität mit etwa 28 % Vinylacetateinheiten, einem Schmelzindex von 2 und einer Dichte von 0,92 g/ccm
und gleichzeitig damit aus einem zweiten und einen dritten Extruder,Schmelzen einer Äthylen-Acrylsäure-Interpolymer-Masse,
die etwa 8 % Acrylsäureeinheiten darin interpolymerisiert enthielt,
schmelzextrudiert. Das geschmolzene, thermoplastische Material wurde unter Verwendung der von Raley in der US-PS
3 223 761 beschriebenen Vorrichtung in einen koaxialen Adapter eingespeist, und daraus wurde das Verbundmaterial in Form
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eines konzentrischen, zylindrischen Stroms in ein rinaförmiaes
Formwerkzeug abaegeben, das einen axial durchstoßenden Dorn besaß und mit dem der zylindrische Strom durch radiale Verteilung
in einen schlauchförmigen Strom umgebildet und als endloser, nahtloser Schlauch ausgeformt wurde.
Die innere B-Schicht aus elastomerem Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer
wurde durch Extrudieren dieses Interpolymeren nit einer Geschwindigkeit von 14 kg/Std. durch den ersten Extruder, der
ein Verhältnis von L:D (Länge zu Durchmesser) von 17:1 und einen Durchmesser von 19 bis 38 mm hatte, gebildet. Weitere
Arbeitsbedingungen des ersten Extruders waren eine Zylindertemperatur von 177 C und eine Schmelzenaustrittstenneratur von 177
bis 2O4°C. Die beiden äußeren Α-Schichten, von denen die eine die innere Schicht des schlauchförmigen Extrudates bildete,
wurden mit einer Geschwindigkeit von 2,3 kg/Std. durch die zweiten und dritten Extruder extrudiert. Diese hatten ein Verhältnis
von L:D von 17:1 und einen Durchmesser von 19 mm. Sie wurden mit einer Zylindertemperatur von 149 bis 2O4°C und einer
Schmelzenaustrittstemperatur von 177 bis 204 C gefahren. Das System aus Extrudern, Adapter und Formwerkzeug enthielt einen
ringförmigen Kühlraum, der mit auf 4,4°C temperierter Luft beschickt wurde, ein ringförmiges Mundstück mit einem mittleren
Durchmesser von 10 cm und eine Spaltdicke von etwa 0,89 mm. Weitere Arbeitsbedingungen waren ein B.U.R. (Aufblas-Verhältnis)
von etwa 3:1 und eine Aufwickelgeschwindiakeit des luftentleerten
Schlauches bzw. eine Abnahmegeschwindigkeit auf eine Aufwickel-
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vorrichtung von etwa 9,8 m/min, für 46 cm flach ausaebreitete
Breite der Folie. Die abgeflachte, doppelwandige, schlauchförmige Folie wurde danach längs der gegenüberliegenden Kanten
aufgeschlitzt und so eine flache, einwandiae, entsprechend der Schlauchwand mehrschichtige Folie gebildet.
Die resultierende Verbundfolie enthielt das Kthylen-Vinylacetat-Interpolymer
als Kernschicht in einer Dicke von etwa 18 Mikron und zwei Außenschichten aus Äthylen-Acrylsäure-Interpolymer-Formmasse
in einer Dicke von etwa 3,8 Mikron. Es wurde gefunden, daß die Folie eine hohe Dehnfähigkeit, gute Reißfestigkeit, einen
geeigneten Sekanten-Reißmodul und gute Elastizität aufwies und hervorragend heißsiegelfähig war. Diese Folie erwies sich als
hervorragend geeignet für Stretch-Umhüllungsverpackungen von in Mulden gehaltenen Gegenständen, die durch Verpacken von Hand
gefertigt werden.
Wie in Beispiel 1 beschrieben, wurden erfindunasaenäße mehrschichtige
A-B-A-Verbundfolien einzelwandig und doppelwandχα
durch Coextrudieren und Heißblasen gefertigt, jedoch aus unterschiedlichen Schichtmaterialien, bei abgeänderten Extrusions-Bedingungen
und mit unterschiedlichen Foliencharakteristiken, wie dies in Tabelle I im einzelnen angegeben ist. Es wurde gefunden,
daß diese Folien allgemein dehnfähicr sind und gute Zuo-
bzw. Zerreißeigenschaften aufweisen.
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Tabelle I, Teil Λ
schlauchförmige, innere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron)
Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentenperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen an Düsenaustritt (mm)
Düse (mm) Blasfolie Dicke (Mikron) AufblasVerhältnis
Abziehgeschwindigkeit (m/min) Sekanten-Reißmodul (kq/cm ) MD/TD Streckarenze (%) MD/TD Zerreißfestigkeit
(kg/cm ) MD/TD
Ionomer A-1 3,3 |
Ionomer A-1 3,0 |
Ionomer A-1 4,8 |
Ionomer A-1 3,3 |
166 177 |
166 177 |
166 177 |
149 177 |
Ionomer A-1 3,3 |
Ionomer A-1 3,0 |
Ionomer A-1 4,8 |
Ionomer £-1 4,1 |
166 177 |
166 177 |
166 177 |
149 IO 177 35 |
2 Polyurethan 15,2 166 177 |
Polyester 20,3 166 177 |
4 Polvallomer 22,6 204 204 |
- O SBS 4^ i8's :s 149 w|SJ 177 ' |
177-191 102 1,1 |
177-191 102 1,1 |
191-204 102 1,1 |
177 102 0,7 |
43,7 (dw) + 3:1 10,7 781/879 180/300 209/277 |
26,4 3:1 7,9 1054/1150 26O/445 24O/383 |
32,5 3:1 7,0 1041/1172 360/435 404/359 |
25,9 3:1 8,8-t/"' 375/Λ»* 221/^37 |
Tabelle I, Teil B
schlauchförmige, innere A-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron)
Extruder Q
Zylindertemperatur ( G) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzegg Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm)
Düse (mm) Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis Abziehgeschwindigkeit (m/min)
Sekanten-Reißnodul (kg/cm ) MD/TD Streckgrenze (%) MD/TD '-Zerreißfestigkeit
(kg/cm ) MD/TD
Ionomer A-1 4,6 |
Ionomer A-1 2,5 |
Ionomer A-I 4,6 |
Ionomer A-1 3,3 |
149 177 |
149 177 |
149 177 |
149 177 |
Ionomer A-1 4,6 |
Ionomer A-1 2,5 |
Ionomer A-1 4,6 |
Ionomer A-1 3,3 |
149 177 |
149 177 |
149 177 |
149 177 |
SBS6 20,8 |
BBS-Gemisch7 12,7 |
EVA(28%VA)8 21,3 |
SBS-FVA-Gemisch 15,2 |
149 177 |
149 177 |
149 177 |
149 177 ι |
177 1O2 0,7 |
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
VO 177 102 ' 0,7 |
3O,O 3:1 7,6 703/675 260/410 144/190 |
17,8 3:1 12,8 1167/970 530/570 281/169 |
30,5 3:1 7,6 959/858 180/385 260/218 |
21 ,6 3:1 , 1n'7 co 787/859 !5 130/380 4^ 176/179 cn |
11
13
O)
O
CO
O
CO
schlauchförmige, innere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm)
Düse (F*' " "
Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis Abziehgeschwindigkeit (m/min) Sekanten-Reißmodul (kg/cm ) MD/TD
Streckgrenze (%) MD/TD
Zerreißfestigkeit (kg/cm ) MD/TD
Ionomer A-1 3,0 · ■ |
Ionomer A-1 1,3 |
Ionomer A-1 4,8 |
Ionomer A-1 3,3 |
I O I |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
CD O |
Ionomer A-1 6,1 |
Ionomer A-1 2,8 |
Ionomer A-1 4,8 |
Ionomer A-1 3,3 |
|
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
|
SBS6 9,4 |
SBS6 4,3 |
SBS5aestr.10 22,6 |
Polvbuten12 15,5 |
|
149-177 177 177-191 102 0,7 |
149-177 177 177-191 102 0,7 |
149-177 177 177 102 0,7 |
149-177 177 177-191 102 0,7 |
|
18,5 3:1 11,9 1205/937 200/360 246/271 |
16,8 (dw)+ 3:1 23,8 1808/1195 75/410 313/239 |
32,5 3:1 7,0 825/602 600/600 183/174 |
22,3 3:1 10,7 2031/2150 260/500 366/274 |
|
Tabelle I, Teil η
15
16
17
schlauchförmige, innere A-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schnelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mn)
Düse (πια) Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis
Abziehgeschwindiakeit (m/nin) ^ekanten-Reißmodul (kg/cm ) MD/TD
Streckgrenze (%) MD/TD
Zerreißfestigkeit (kq/cm ) MD/TD
Iononer A-2 3,3 |
Ionomer A-1 4,1 |
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,8 |
I σ\ |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
I |
Ionomer A-2 3,3 |
Ionomer A-1 4,1 |
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,8 |
CD O •Γ ΟΟ |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
|
SBS6 15,2 |
EPR13 18,5 |
EPR14 17,3 |
EPR-LDPE15 18,3 |
|
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
|
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
|
21 ,6 3:1 10,4 937/966 200/470 220/299 |
26,7 3:1 8,2 844/639 22O/42O 169/155 |
24,9 3:1 9,1 1265/999 165/390 232/250 |
25,9 3:1 8,3 1757/11^0 235/475 394/285 |
|
Tabelle I, Teil E
21
schlauchförmig, innere Α-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymernaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder ' Zylindertemperatur ( C)
Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm) Düse (mm)
Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis AbziehgeschwindiCTkeit (m/min)
S-kanten-Reißmodul (kg/cm ) MD/TD Streckgrenze (%) MD/TD ~
Zerreißfestigkeit (kg/cm ) MD/TD
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,3 |
Ionomer A-1 3,0 |
Ionomer Λ-1 4,3 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
163-191 191 |
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,3 |
21 Ionomer A-1 3,0 |
Ionomer A-1 4,3 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
160-188 188 |
EPR-LDPE16 17,8 |
EPR-LDPE17 15,5 |
EVA-Oemisch18 13,7 |
EPR-EVA(1:1)1 19,6 |
149-177 177 |
149-177 177 |
149-177 177 |
191-204 191 |
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
177 102 0,7 |
I 191-204 σ> 2 54 lO 2,3 < |
25,4 3:1 9,1 959/959 240/500 322/294 |
22,1 3:1 10,1 1599/1221 190/530 432/327 |
19,8 3:1 11 ,0 1078/879 300/405 236/197 |
28,2 2:1 9 1 *nJ 801/766 CD 410/520 ° 302/183 4^ |
Tabelle I, Teil F
23
24
schlauchförmiae, innere Α-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (.Mikron)
Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm) Düse (mm)
Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis Abziehgeschwindiakeit (m/min)
Sekanten-Reißnodul (kg/cm2) MD/TD Streckarenze (%) MD/TD
Zerreißfestigkeit (kcr/cm ) MD/^D
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,6 |
Iononer A-2 4,1 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
Ionomer A-1 3,8 |
Ionomer A-1 3,6 |
Ionomer A-2 4,1 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
EPR-EVA(1:1) 1 9 17,8 |
EPR-EVA(1: 1) 1 9 16,0 |
EPR-EVA(1:1) 19,6 |
177-204 191 |
177-204 191 |
177-204 191 |
191 254 2,3 |
191 254 2,3 |
191 102 1,1 |
25,4 2,7:1 23 2 1406/1150 230/370 275/185 |
23,1 2,7:1 27,1 1562/1172 130/140 297/183 |
27,2 2:1 8,2 1617/13O0 190/525 327/309 |
19
in
u>
(1) Das Ionomer enthielt 4 % eines Genisches aus einen Teil oxäthyliertem Laurylalkohol, 0,5 Teilen
Glycerinmonostearat, 0,375 Teilen Natriumdioctylsulfosuccinat und 0,04 Teilen feinkörniges
Siliciumdioxid und 1/2 % Erucamid.
Glycerinmonostearat, 0,375 Teilen Natriumdioctylsulfosuccinat und 0,04 Teilen feinkörniges
Siliciumdioxid und 1/2 % Erucamid.
(2) Estane Wz 5701 (B.F. Goodrich und Co.)
(3) Hytrel 4055 (Du Pont Co.)
(4) Tenite z Polyallomer 5B2O (Xthylen-Propylen-Interpolymer mit vorwieaend ataktischen Polypropyleneinheiten
- Eastman Chemical Products, Inc.)
Wz
(5) Kraton X 2113 (thermoplastisches interpolynerisiertes Styrol-Butadien-Styrol-Block-Elastomer, ^
in dem etwa 25 bis 30 % Styroleinheiten und etwa 75 bis 70 % Butadieneinheiten vorhanden sind ^H
und das einen Schmelzindex von etwa 4,8 g je 10 Minuten und eine Schmelzaeschwindiakeit von etwa ο
24 g je 10 Minuten, bestimmt nach der ASTM-Prüfmethode D 1238-65T bei 200 C unter Verwendung *~
einer Last von 5000 g hatte - Shell Chemical Co.) ·»*.
(6) Kraton z X 2112 (thermoplastisches interpolymerisiertes Styrol-Butadien-Styrol-Block-Elastomer, das00
etwa 25 bis 30 % Styroleinheiten und etwa 75 bis 70 % Butadieneinheiten besitzt und einen f?
Schmelzindex von etwa 22 g je 10 Minuten und eine Schmelzaeschwindiakeit von etwa 115 g je σ
10 Minuten, bestimmt mittels der ASTM-Prüfmethode D 1238-65T bei 2000C unter Verwendung einer «^
Last von 5000 g hatte - Shell Chemical Co.)
Doppelt gewickelte Folie, d.h. die gewickelte Folie ist nicht in Einzelwandfolie zerteilt.
(7) Gemisch aus gleichen Teilen Kraton X 2112 und Kraton X 2113 , das in einem Trommelmischer aus
krümeiförmigen Bestandteilen zu praktisch gleichförmiaem Gemisch vermenat worden war.
krümeiförmigen Bestandteilen zu praktisch gleichförmiaem Gemisch vermenat worden war.
(8) Äthylen-vinylacetat-Elastomer, das etwa 28 % Vinylacetateinheiten aufwies und einen Schmelzindex
von etwa 6 g je 10 Minuten hatte.
(9) Gemisch aus gleichen Teilen Kraton X 2112 und 28 % VA F.VA , die in einem Trommelmischer aus
krümeiförmigen Bestandteilen zu im wesentlichen gleichförmiaem Gemisch vermenat worden
waren.
krümeiförmigen Bestandteilen zu im wesentlichen gleichförmiaem Gemisch vermenat worden
waren.
(10) Elastomer , den in Tromms lmischer gleich formier 1,5 % Mineralöl beigemischt worden waren.
(11) Die gleiche Substanz wie (1), jedoch ohne Erucarnid.
(12) Superdylan 5503 Polybuten-Kohlenwasserstoffkautschuk-Produkt von Sinclair-Koppers.
1 3
(14) Genisch aus gleichen Teilen des Elastoners EP-1 und einen Athylen-Propylen-nichtkonjugierten
(14) Genisch aus gleichen Teilen des Elastoners EP-1 und einen Athylen-Propylen-nichtkonjugierten
(13) Elastomer EP-1, wie zuvor beschrieben (ein elastoneres iithvlen-Propylen-Interpolymer)
Genisch aus gleichen Teile:
Dien-Terpolymer-Elastomer.
Dien-Terpolymer-Elastomer.
(15) Gemisch aus gleichen Teilen des Elastoners EP-1 und Hochdruckpolyäthylen (0,92 q je ecm).
(16) Gemisch aus 30 Teilen des Elastoners EP-1 und 70 Teilen des Hochdruckpolyäthylens einer ·
Dichte von 0,92. ·
(17) Genisch aus 60 Teilen iithylen-Propylen-nichtkonkugiertes Dien-Terpolyrer-Elastomer und *
40 Teilen Hochdruckpolyäthylen (Dichte 0,92).
(18) Gemisch aus gleichen Teilen von zwei Xthylen-Vinylacetat-Elastomeren, die je etwa 28 %
Vinylacetateinheiten enthielten und Schnelzindices von etwa 6 bzw. etwa 23 bis 27 hatten.
(19) Gemisch.aus gleichen Teilen des Elastoners EP-1 und einen Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer,
das etwa 4,5 % Vinylacetateinheiten enthielt und einen Schnelzindex von etwa 2 q je 10 Minuten
hatte.
(20) Das Ionomer enthielt 1/2 % Erucanid, das durch trockenes Mischen in einer Tromnelmischer eingemischt
worden war.
(21) Das Ionomer enthielt 7 % eines Genisches aus 1 Teil oxäthyliertem Laurylalkohol, 0,5 Teilen
Glycerinmonostearat, 0,375 Teilen Natriumdioctylsulfosuccinat und 0,O4 Teilen feinteiligem
Siliciumdioxid.
(22) Der Sekanten-Reißmodul betrug 562 bis 959 ka/cm in Laufrichtuncr der Maschine und in
Querrichtung dazu.
7604632
Untersuchungen zeigten, daß die Folie gemäß Beispiel 12 einen
statischen Reibungskoeffizienten gegen Metall von etwa 0,53
bis 0,75, die Folie gemäß Beispiel 17 einen statischen Reibungskoeffizienten gegen Metall von etwa 0,36 bis 0,51 und die Folie gemäß Beispiel 21 einen statischen Reibuncrskoeffizienten von 0,49 (gegen Metall) und 0,69 (gegen Polyester) hatten.
bis 0,75, die Folie gemäß Beispiel 17 einen statischen Reibungskoeffizienten gegen Metall von etwa 0,36 bis 0,51 und die Folie gemäß Beispiel 21 einen statischen Reibuncrskoeffizienten von 0,49 (gegen Metall) und 0,69 (gegen Polyester) hatten.
Die Folien gemäß den Beispielen 2 bis 24 wurden, wie nachstehend angegeben, bewertet hinsichtlich ihrer Heißsie<relfähicrkeit, Klarheit,
Glanz, Elastizität in gedehntem Zustand und/oder ihrer Brauchbarkeit als Verpackungsmaterial auf einer automatisch arbeitenden
Verpackungsmaschine für Stretch-Verpackung Modell A-44P, die mit einer sägeartig gezahnten Schneideinrichtung zum Perforieren
und mit Polyester-Transportbändern zum. Zuführen abgetrennter Folienbahnen bestückt war. Dia Folien wurden über Zuführwalzen
mit gleicher Breite im Bereich von etwa 28 cm bis etwa 51 cm eingeführt und die Maschine wurde so eingestellt,
daß Folienbahnen gleicher Länge im Bereich von etwa 41 cm bis etwa 66 cm abgetrennt wurden. Für die Bewertung der Verpackung eigenschaften
wurde als zu verpackendes Produkt eine Anordnuna von 6 Pfirsichen, die zu 3 + 3 in zwei parallelen Reihen in
einer Formmulde aus halbstarrem Material Nr. 4 angeordnet waren, eingesetzt; die Formmulde war 31 cm lang, 15 cm breit und hatte
eine etwa 2,5 cm hohe, nach oben abgeschräate Seitenwand.
Es wurde gefunden, daß diese Folien eine sehr gute Heißsiecrelfähigkeit
besaßen; es ließen sich bei Siegeltemperaturen von
93 bis 149°C Schweißnähte sehr starker Festiakeit anfertiaen.
Die Schweißnähte sind den Klebeverbindunaen, die beim Heißsieaeln
von Polyvinylchlorid-Folien entstehen, generell überleaen, und
es wurde gefunden, daß sie dein Eindringen von Fexichtiakeit zu dem
verpackten Produkt größeren Widerstand entgegensetzen als er typischerweise
für Heißsiegelverbindunqen von Polyvinylchlorid-Folien ermittelt wurde.
Die visuelle Bewertung dieser Folien ergab, daß die Folien gemäß den Beispielen 2 bis 7, 10 und 12 bis 23 mindestens eine so ausreichende
Klarheit aufwiesen, daß sie für solche Verpackungszwekke eingesetzt werden konnten, bei denen unschwer durchsichtiae
Verpackungen angestrebt wurden. Die Bewertung der Klarheit für diese Folien ist aus der nachstehend angegebenen Bewertunqsaufstellung
zu ersehen; darin sind die Folien durch die in Klammern angegebenen Nummern der betreffenden Beispiele identifiziert:
ausgezeichnet (5)
sehr gut (6, 10, 12 bis 16, 19, 21 bis 23)
zwischen sehr gut und gut (2 und 4)
gut (3, 7, 17 und 18)
zwischen gut und ausreichend (20)
Die Doppelwandfolie gemäß Beispiel 11 und die Einzelwandfolien
gemäß den Beispielen 8, 9 und 24 eigneten sich infolqe der daran beobachteten Trübungen nicht sonderlich gut für solche Verpackunaszwecke,
bei denen es auf maximale Durchsichtiakeit ankommt. Es
609835/1011
wurde gefunden, daß alle Folien gemäß den Beispielen 2 bis
einen sehr guten Glanz hatten. Ganz allgemein läßt sich saaen, daß hinsichtlich Klarheit und Glanz die Folien gemäß diesen
Beispielen hervorragend den Vergleich mit Polyvinylchloridfolien bestehen, in der Bewertung zwischen ausreichend und aut
bis ausgezeichnet rangieren.
Das Ausmaß und die Raschheit der Erholung nach Einbeulen im gedehnten
Zustand konnten wie folgt bewertet werden:
Folien gemäß Beispielen 2, 17, 22 und 23 sehr aute Elastizität
Folie gemäß Beispiel 12 . Elastizität zwischen
crut und sehr aut
Folien gemäß Beispielen 3, 5, 6, 18, 21
und 24 aute Elastizität
Folien gemäß Beispielen 10, 11 und 15 Elastizität zwischen
ausreichend und aut
Folien gemäß Beispielen 7, 8, 9, 14, 16,
19 und 20 ausreichende Elasti
zität
Folien gemäß den Beispielen 4 und 13 keine aute Erholuna.
Die Folien gemäß den Beispielen 2 bis 24 sind zur Herstelluna von Urehüllungsverpackungen von Hand, bei denen die Folien um die Produkte
gezogen werden, brauchbar. Es lassen sich auch haltbare Güter, z.B. Handwerkzeuge, Fleisch, Geflügel, Früchte und Gemüse
für sich oder kombiniert mit Unterlagen, wie beispielsweise Mulden und dergleichen, damit von Hand verpacken.
609835/101 1
Die Folien gemäß den Beispielen 5 bis 17, 19 bis 21 und 24 wurden auf ihre Eignung zur Verwendung in einer automatisch arbeitenden
Verpackungsmaschine vom Typ Λ-44Ρ, die eingestellt war auf die Fertigung von 40 Packungen je Minute, getestet. Es wurde gefunden,
daß aus den Folien gemäß den Beispielen 5 bis 10, 15, 21 und 24 bei dieser hohen Verpackungsaeschwindinkeit effektive Stretch-Umhüllungen
entstanden. Die Beurteilung der Gleiteiaenschaften dieser
Folien und die Bewertung der resultierenden Verpackungen daraufhin, ob sie von Folienresten frei sind, eraab, daß die
Folien diesbezüglich kommerziell attraktiv sind; man kann diese Eigenschaften der Folien ganz generell durch Einarbeiten geeigneter
Gleitmittel in wenigstens eine oder vorzugsweise beide äußeren Α-Schichten verbessern und dabei jeweils eine solche
Menge vorsehen, daß die Reibungskoeffizienten der Folien ge^en
Metall und gegen das Material, aus dem die in der Maschine vorhandenen
Transportbänder bestehen, innerhalb des zuvor anaeaebenen
bevorzugten Bereiches liegen. (Beispielsweise wurden bei Untersuchungen von fertigen Verpackungen, die mit einer Geschwindigkeit
von 40 Packungen je Minute unter Verwendung der Folie gemäß Beispiel 33 hergestellt worden waren, keine Folienrückstände
festgestellt. In der Folie gemäß diesem Beisniel bestand die äußere Schicht aus Ionomer Λ-1, einschließlich 1 % Erucamid;
diese Schicht wurde als Außenseite der Verpackungen anaeordnet.)
Die Feststellung, daß sich mit den Folien gemäß den Beispielen 11, 12 und 13 40 Packungen je Minute nicht mit ausreichender
Qualität fertigen lassen, veranschaulicht, daß für gute Ergeb-
609835/1011
nisse auf einer automatisch arbeitenden Maschine vom Typ A-44P
Folien mit Dehnungswerten unterhalb 100 % nicht genüaen, Folien
mit Reißfestigkeiten unterhalb 211 kg/cm eben noch brauchbar
sind, und Folien mit einem Sekanten-Modul von mehr als 2100 kn/
2
cm' ungeeignet sind. Die Folie gemäß Beispiel 14 war, wie die Wertung ergab, zum Einsatz auf der Hochleistunas-Verpackungsnaschine geeignet, wenn diese mit einer Geschwindiakeit von etwa 30 bis 35 Packungen je Minute arbeitete.
cm' ungeeignet sind. Die Folie gemäß Beispiel 14 war, wie die Wertung ergab, zum Einsatz auf der Hochleistunas-Verpackungsnaschine geeignet, wenn diese mit einer Geschwindiakeit von etwa 30 bis 35 Packungen je Minute arbeitete.
Die Feststellung, daß erfindungsgemäße Folien mit Reißfestig-
keitswerten unterhalb 211 kg/cm , jedoch nicht unterhalb 70
kg/cm , sich auf Maschinen so eben noch wirtschaftlich brauchbar verarbeiten lassen, zeigt sich daran, daß bei Verarbeitung
der Folie gemäß Beispiel 15 20 % Ausfall infolge Folienbruchs beobachtet wurde. Daran, daß die Folie gemäß Beispiel 16 für
den Einsatz bei Arbeitsgeschwindicrkeiten von 40 Packungen je
Minute nicht brauchbar war, läßt sich zeiaen, daß erfindunas-
gemäße Folien mit Dehnungswerten unterhalb 175 % und einen
2 2
Sekanten-Reißmodul zwischen 1054 kg/cm und 21OO k"/c" für
maschinelle Verpackungen begrenzt geeignet sind. Diese Folie war auf dem Automaten A-44P jedoch noch brauchbar für einen
Hochleistungsverpackungsvorgang mit 30 bis 35 Packunnen je
Minute.
Anhand der Folien der Beispiele 17 und 19 ließ sich veranschauliehen,
daß Reißfestxgkextswerte von mehr als 422 kq/cm " die
Folien nicht mehr brauchbar machen, wenn diese maschinell zu
609835/1011
40 Packungen je Minute verarbeitet werden sollen, niese Folien
waren, wie gefunden wurde, für maschinelle Verarbeitung auf den
Automaten A-44P bei geringerer Verpackunasweschwindinkeit noch
geeignet. Wie wichtig die untere Grenze des speziell bevorzuaten Bereiches der Reißfestigkeit ist, läßt sich anhand der Folie
gemäß Beispiel 20 feststellen; damit konnte auf der automatischen Maschine bei einer Geschwindigkeit von 4o Packunqen je
Minute nicht zufriedenstellend gearbeitet werden.
Anhand der Beispiele 21 bis 24 läßt sich die Wirkuncr der Arbeitsbedingungen
bei der Herstellung der erfindunnsaenäßen Folien
durch Heißblas-Coextrusion veranschaulichen.
durch Heißblas-Coextrusion veranschaulichen.
Im allgemeinen nehmen MD-Sekanten-Reißmodul, MD-Reißfestiakeit
und TD-Dehnung mit abnehmender Werkstückschlitzbreite, zunehmendem Werkstückdurchmesser und zunehmendem Aufblasverhältnis ab,
wohingegen TD-Sekanten-Reißmodul, TD-Reißfestinkeit und MD-Dehnungswert
mit abnehmendem Werkzeugspalt, zunehmendem Werkzeundurchmesser und zunehmendem Aufblasverhältnis ansteigen. Umgekehrt
nehmen MD-Sekanten-Reißmodul, MD-Reißfestiakeit und TD-Dehnung mit größer werdendem Werkzeugspalt, abnehmendem Werk-zeugdurchmesser
und abnehmendem Aufblasverhältnis zn, wohingegen TD-Sekanten-Reißmodul, TD-Reißfestiwkeit und MD-Dehnuna
mit zunehmendem Werkzeugspalt, abnehmendem Werkzeuadurchmesser
und abnehmendem Aufblasverhältnis niedriger werden.
809835 /10 11
2S04632
Beispiel 25-A
In diesem Beispiel ist die kritische Wirkung des Vinylacetat-Anteils
in dem Äthylen-Vinylacetat-Elastomer-Bestandteil des erfindungsgemäßen filmbildenden Gemisches auf die Möqlichkeit
der Fertigung von Folien hoher Klarheit an einem Beisniel veranschaulicht.
Durch gleichförmiges Vermischen aleicher Teile von Elastomer EP-1 und einem elastomeren Äthylen-Vinylacetat-Interpolymeren
mit etwa 28 % Vinylacetateinheiten und einem Schmelzindex von etwa 6 wurde eine Polyner-Genischnasse zubereitet.
Daraus wurde mittels bekannter Stranapreßtechnik eine
125 bis 250 Mikron dicke Folie hergestellt. Es wurde festgestellt, daß diese so körnig und trüb war, daß sie für solche
Verpackungen, die durchsichtig sein sollen und bei denen es auf durchgehend gute Klarheit ankommt, nicht brauchbar war.
Beispiel 25-B-
Es wurde wie in Beispiel 25-A beschrieben gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle des £thylen-Vinylacetat-Elastomeren
ein elastomeres Äthylen-Vinylacetat-Interpolymer mit etwa 28 % Vinylacetateinheiten und einem Schnelzindex von
etwa 23 bis 27 eingesetzt wurde. Die Ergebnisse waren in wesentlichen die gleichen.
609835/1011
Beispiel 25-C
Es wurde wie in Beispiel 25-A gearbeitet, jedoch mit dem Unterschied,
daß anstelle des Äthylen-Vinylacetat-Elastoneren ein elastomeres Äthylen-Vinylacetat-Interpolyner mit etwa 8,5 %
Vinylacetateinheiten und einem Schnelzindex von 7 einqesetzt wurde. Die Ergebnisse waren im wesentlichen die aleichen.
In den vorstehenden Beispielen 21 bis 24 wurde crezei«t, daß die
B-Schichten eine so hervorragende optische Klarheit hatten, daß man sehr gut hindurchsehen konnte. Nun wird anhand dieser Beispiele
die erfindungsqemäße filmbildende Formmasse näher erläutert.
Jede Gemischmasse aus den in diesen Beispielen verwendeten Interpolymeren
wurde in der Weise zubereitet, daß die Interpolymeren in den in Tabelle II angeaebenen angenäherten Mengen in
einem Trommelmischer solange vermengt wurden, bis das Gemisch im wesentlichen vollständig gleichförmia war.
Gemäß Beispiel 26 wurde aus einer aus gleichen Teilen Elastomer EP-1 (wie zuvor beschrieben) und einem Kthylen-Vinylacetat-Interpolymer
mit 4,5 % Vinylacetateinheiten und einem Schmelzindex von etwa 2 bestehenden Gemischmasse durch HeiRblas-Coextrusion
eine 81 Mikron starke Folie gefertiqt. Die Gemischmasse
wurde mit einer Schmelztemperatur von etwa 163 bis 177°C durch
609835/1011
einen kreisförmigen Düsenkopf mit etwa 250 cm Durchmesser und
einer etwa 2,3 mm weiten Düsenschlitzöffnung schmelzextrudiert. Die resultierende schlauchförmige Schmelze wurde mittels mit
einer Temperatur von 4,4 C durch einen Kühirin" zurreführter
Luft gekühlt und durch eingeblasene Luft in einem Aufblasverhältnis von etwa 2,5:1 aufgeweitet. Nach dem Flachlegen des
Schlauches ergaben die Untersuchungen, daß die resultierende
Folie Sekanten-Reißwerte von etwa 490 ka/cm' in Maschinenrichtung
und etwa 416 kg/cm in senkrechter Richtuna dazu aufwies.
Die Dehnungswerte dieser Folien betrugen 4OO % in Maschinenrichtung und mehr als 560 % in senkrechter Richtung dazu. Die Folie
2 2
hatte Reißfestigkeitswerte von etwa 153 kg/cm bzw. 86 kg/cm in Maschinenrichtung bzw. in Richtung senkrecht dazu. Diese
niedrige Sekanten-Reißwerte aufweisende Folie v/ar ausgezeichnet geeignet zum Aufbringen von Stretch-UmhüllunrTsverpackungen
bei Hand, auch für solche Anwendungszwecke, für die bisher flexible Folien aus weichgemachtem Polyvinylchlorid eingesetzt
worden sind.
In den Beispielen 27 bis 43 wurden die Polymer-Bestandteile unter Verwendung in einem weiten Bereich liegender verschiedener
Verhältnisse von Elastomer EP-1 zu Äthylen-Vinylacetat-Interpolymeren
mit etwa 4,5 % vinylacetateinheiten (Beispiele 27 bis 35 und 43) bzw. etwa 9,5 % Vinylacetateinheiten (Beispiele
36 bis 42) vermengt und verarbeitet. Eine Vielzahl von daraus durch Heißblas-Extrusion gefertigter Verbundfolien
wurde auf ihre Folien hoher Klarheit ergebenden Eigenschaften
609835/1011
2S04S32
untersucht. Die Daten für die Verfahrensführung und die Eioenschaften
sind in Tabelle II angegeben.
Die Folien gemäß den Beispielen 27 bis 29 zeinen eine Ausführungsform
von erfindungsgemäßen Verbund-Stretch-Folien, die eine Kernschicht aus der erfindungsgenäßen filmbildenden Formmasse
und daran wenigstens einseitig anhaftend ein organisches thermoplastisches Polymer aufweisen. Bei den in diesen Beispielen
beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich bei
den polymeren äußeren Schichten um generell klebrige A'thylen-Vinylacetat-Interpolymeren
mit einer geringen anteiliaen Menge an Vinylacetateinheiten. Diese Verbundfolien zeiaen ausreichende
bis gute optische Klarheit und Glanz und geelnnete Heißsiegelfähigkeit
und elastische Erholung. Sie wurden als sehr gut brauchbar für von Hand vorzunehmende Stretch-Verpackuno
von Erzeugnissen und Geflügel bewertet.
Die Folien gemäß den Beispielen 30 bis 43 veranschaulichen ebenfalls erfindungsgemäße Verbund-Stretch-Folien, die Außenschichten
aus ionomeren Massen besitzen. Diese Folien wurden, wie nachstehend angegeben ist, auf ihre Heißsiegelfähiakeit,·
Klarheit, ihren Glanz, ihre Elastizität in gedehnten Zustand und/oder ihre Einsatzfähigkeit als Verpackungsmaterial auf
einer automatischen Stretch-Verpackunasnaschine des Typs Modell A-44P, wie in den vorstehenden Beispielen 2 bis 24 annegeben,
untersucht und bewertet.
609835/101 1
Es wurde gefunden, daß diese Folien gute bis sehr gute HeiR.siegel-Eigenschaften
hatten; es konnten mit Schweißtemperaturen von 93 bis 149°C feste Schweißnähte ausgeführt werden.
Die visuelle Betrachtung dieser Folien zeigte, daß die Folien gemäß Beispielen 30 bis 43 generell wenigstens so ausreichend
klar waren, daß sie für Verpackungszwecke, in denen es auf gute Durchsicht auf das Verpackungsgut ankommt, einsatzfähig waren.
Nachfolgend wird die Bewertung der Klarheit für diese Folien gegeben; in dieser Bewertungs-Zusammenstellung sind die Folien
anhand der in Klammern angegebenen Nummern des jeweiligen Beispiels
identifiziert:
sehr gut (30, 31 und 39)
gut (33, 34, 36 bis 38 und 40 bis 43)
leicht wolkig (32)
wolkig · (35)
Es wurde festgestellt, daß die Folien gemäß den Beispielen 30 bis 43 einen guten bis sehr guten Glanz zeigten. Es läßt sich
generell sagen, daß hinsichtlich Klarheit und Glanz die Folien gemäß diesen Beispielen bei Vergleich mit Polyvinylchloridfolien
hervorragend abschneiden, die zwischen ausreichend und gut bis ausgezeichnet rangieren.
Es wurde weiterhin festgestellt, daß bezüglich Ausmaß und Schnelligkeit
der Erholung nach Einbeulen in gespannten Zustand die
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2S04632
Folien gemäß den Beispielen 32 und 36 bis 4 2 ernte Elastizität
aufwiesen; für die Folien gemäß den Beispielen 31, 35 und 43 wurden Elastizitäten zwischen ausreichend und qut festgestellt,
und die Folien gemäß den Beispielen 30, 33 und 34 wurden hinsichtlich
ihrer Elastizität mit ausreichend bewertet.
Die Folien gemäß den Beispielen 30 bis 43 waren brauchbar für die Anfertigung von Verpackungen von Hand, wobei die Folien
über die Produkte gezogen werden, einschließlich Hartwaren, wie beispielsweise Handwerkzeuge, und für Produkte wie Fleisch,
Geflügel, Früchte und Gemüse, die entv/eder als solche oder in Kombination mit Träger-Unterlagen, wie Mulden und dergleichen
verpackt werden können.
Die Folien gemäß den Beispielen 27 bis 33 und 39 wurden hinsichtlich
ihrer Brauchbarkeit auf einer automatischen Maschine vom Typ A-44P, die auf eine Verpackunasrreschv/indiakeit von
40 Packungen je Minute eingestellt war, getestet. Es wurde gefunden, daß die Folien gemäß den Beispielen 27 bis 29 (äußere
Schichten aus Äthylen-Vinylacetat-Interpolymeren) sich als ungeeignet erwiesen, selbst wenn die Maschine auf wesentlich geringere
Geschwindigkeit eingestellt wurde. Die Folien gemäß den Beispielen 30, 31, 32 und 39 erwiesen sich bei dieser hohen
Verpackungsgeschwindigkeit als brauchbare Stretch-Verpackungsmaterialien, und die Folie gemäß Beispiel 33 läßt sich mit Erfolg
einsetzen, wenn mit einer Geschwindigkeit von 28 Packungen je Minute gefahren wird. Die Folie gemäß Beispiel 43 hatte unan-
609835/1011
nehmbar hohe Gleiteiqenschaften; sie war bei einer Verpackunqsgeschwindiqkeit
von 40 Packungen je Minute, wie qefunden wurde, unbrauchbar.
609835/1011
Tabelle II, Teil A
28
29
30
schlauchförmige, innere Α-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g") Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C)
Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm) Düse (mm) Blasfolie Dicke (Mikron)
Aufblasverhältnis Abziehgeschwindigkeit (m/min)
Sekanten-Raißmodül (ko'/cm2) MD/TD
Streckgrenze (%) MD/TD „ Zerreißfestigkeit (ka/cm ) MD/TD
EVÄ(9,5%VA) 2,8 |
EVA(4,5%VA) 4,1 |
ETO (4, 5%VA) 5,1 |
lonomer 4,3 |
A-1 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
|
E VA (9, 5% VA) 2,8 |
EVA(4,5%VA) 4,1 |
EVA(4,5%VA) 5,1 |
lonomer 4,3 |
A-14 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
O |
EPR-EVA1 12,4 |
EPR-EVA2 19,0 |
EPP-EVA3 23,1 |
EPR-EVA 20,8 |
5 ö°> N) |
177 191-204 191-204 254 2,3 |
177 177 191-204 102 1,1 |
177 177 191-204 102 1,1 |
177 177 177-191 102 1,1 |
I -j UJ I |
18,0 2,7:1 35,1 1406/1155 210/560 341/181 |
27,4 3:1 8,8 623/799 200/> 600 181/122 |
33,0 3:1 6,7 703/703 36O/> 600 200/200 |
29,5 3:1 7,3 935/858 285/430 193/162 |
Tabelle TI, Teil B
32
33
34
schlauchförmicre, innere A-Schicht Polynermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schnelzentenperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polynermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polynermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mn)
Düse (mm) Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis
Abziehgeschwindigkeit (m/min)
Sekanten-Reißmodul (kg/cm2) 'Μα/Το
Streckgrenze (%) MD/TD » Zerreißfestiakeit (kg/cm ) MD/TD
Iononer A-1 4,6" |
Ionomer A-1 4,6 |
Iononer A-1 3,8 |
Iononer 3,3 |
£-1 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
|
4 Iononer A-1 4,6 |
Iononer A-1 4,6 |
d Iononer A-1 3,8 |
Iononer 3,3 |
A-14 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
260 |
EPR-EVA6 22,1 |
EPR-EVA2 21,3 |
EPR-EVA 17,8 |
EPR-EVA 16,0 |
4>> 7 CD CO KJ |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
I |
O | ||||
177-191 102 1,1 |
177-191 1O2 1,1 |
177-1QI 1O2 1,1 |
177-191 1O2 1,1 |
I |
31 ,2 3:1 7,0 808/743 17O/47O 183/141 |
3O,5 3:1 7,3 858/858 250/550 207/179 |
25,4 3:1 8,8 831/962 38O/415 232/288 |
22,6 3:1 9,7 888/992 180/470 207/239 |
Tabelle II, Teil C
37
38
c
cc
co
co
cn
cc
co
co
cn
schlauchförmig, innere Α-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schnelzentenperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron)
Extruder Q
Zylindertenperatur ( C) Schnelzentenperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( g) Schnelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur ( C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mn) Düse (mm)
Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis Abziehqeschwindiakeit (m/min)
Sekanten-Reißmodul (kg/cm2) MD/TD Streckgrenze (%) MD/TD „
Zerreißfestigkeit (kn/cm ) MD/TD
Iononer A-1 3,6
177 177
Iononer A-1 3,6
177 177
EPR-FVA" 17,3
177 177
177-191
1O2
1,1
24,4
3:1
8,8
937/804
165/400
243/14R
Iononer A-1
4,8
4,8
Iononer A-1
4,8
4,8
EPR-EVA
22,3
22,3
177-191
1Π2
1Π2
647/595
125/395
176/141
Ionomer A-1 4,3
177 177
Iononer A-1 4,3
177 177
EPR-EVA
177 177
177-191
102
1,1
29,2
3:1
7,6
671/7O3
21O/38O
181/153
Ionomer A-1 3,3
177 177
Iononer A-1 3,3
177 177
EPR-EVA1 15,5
177 177
177-191 102 1 ,1
22,3
3:1
10,1
1321/1181
12 5/350
217/274
Tabelle II, Teil Π
40
41
42
43
schlauchförmiae, innere A-Schicht Polymermaterial
Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertenperatur ( g) Schrnelzentenperatur ( C)
Äußere A-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertenperatur ( C) Schnelzentemperatur ( C)
B-Schicht Polymermaterial Dicke (Mikron) Extruder
Zylindertemperatur ( C) Schmelzentemperatur ( C)
Spritzwerkzeug Temperatur (0C) Ausnehmungen am Düsenaustritt (mm)
Düse (mm) Blasfolie Dicke (Mikron) Aufblasverhältnis Abziehgeschwindigkeit (m/min)
Sekanten-Reißmodul (kg/cm2) MD/TD Streckgrenze (%) MD/TD Zerreißfestiakeit (kcr/cm ) MD/TD
4 Ionomer A-1 3,8 |
4 Ionomer A-1 5,6 |
4 Ionomer A-1 5,1 |
4 Ionomer A-1 5,6 |
Ionomer 3,8 ' |
A-31 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
|
4 Ionomer Λ-1 3,8 |
4 Ionomer A-1 5,6 |
Ionomer A-1 5,1 |
4 Ionomer A-1 5,6 |
Ionomer 3,8 |
A-31 KJ |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
S |
EPR-EVA12 17,8 |
EPR-EVA13 27,9 |
23,6 | EPR-EVA15 27,9 |
EPR-EVA1 17,8 |
öl |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
177 177 |
I |
177-191 102 1,1 |
177-191 102 1,1 |
177-191 102 1,1 |
177-191 102 1,1 |
177-191 102 1,1 |
00 NJ I |
25,4 2:1 8,8 1265/1111 >100/> 500 285/295 |
36,8 3:1 6,1 858/609 380/5O0 221/178 |
33,8 3:1 6,7 773/811 160/470 195/195 |
36,8 3:1 6,1 752/703 21O/520 219/186 |
25,4 3:1 8,8 962/870 23O/490 274/221 |
(1) Gemisch aus Elastomer EP-1 (ein zuvor beschriebenes elastomeres Fthylen-Propylen-Interpolymer)
und einem ftthylen-Vinylacetat-Interpoly^er, das etwa 4,5 % Vinvlacetateinheiten enthielt und
einen Schmelzindex von etwa 2 g/10 Min. hatte, in einem anteiliaen Verhältnis von 1:1.
(2) Wie unter (1), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 7:3.
(3) Wie unter (1), jedoch in einem anteiliaen verhältnis von 3:7.
(4) Das Ionomer enthielt 1 % Erucanid, das durch Sch^elzextrusion einaemischt worden war.
(5) Wie unter (1), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 9:1.
(6) Wie unter (1), jedoch in einen anteiliaen Verhältnis von 8:2.
ι (7) Wie unter (1), jedoch in einen anteiliaen Verhältnis von 2:8. τη σ
(Sj ra (8) Wie unter (1) , jedoch in einen, anteiliaen Verhältnis von 1:9. *~
ι ~P
CD (9) Genisch aus Elastomer EP-1 und einem Athylen-Vinylacetat-Interpolymer, das etwa 9,5 % Vinyl- ^
•<f acetateinheiten enthielt und einen Schmelzindex von etwa 3 g/10 Min. hatte, in einem antei- ^0
O ligen Verhältnis von 9:1. σ?
CD ο
C^* (10) Wie unter (9), jedoch in einem, anteiliaen Verhältnis von 8:2. <ß
(11) Wie unter (9), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 7:3.
(12) Wie unter (9), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 1:1.
(13) Wie unter (9), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 3:7.
(14) Wie unter (9), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 2:8.
(15) Wie unter (9), jedoch in einem anteiliaen Verhältnis von 1:9.
(16) Dem Ionomer (wie zuvor beschrieben) waren Gleit- und. Antikleb-Mittel, wie sie im Handel ererhältlich
sind, zugemischt wurden.
Λη diesen Beispiel wird veranschaulicht, daß die vorliegende
Erfindung überraschend war.
(Λ) Ionomere Folie
Aus Ionomer A-1 wurde eine durch Heißblasen aufgeweitete, sehr
dünne, schlauchförmige Folie mit einer Dicke von etwa 3,8 Mikron
hergestellt. Dazu wurde das Ionomer mit einer Geschwindigkeit von 8,1 kg/Std. durch einen Extruder mit einem L/D-Verhältnis
von 17:1 und einem Durchmesser von 19 mm extrudiert. Der Extruder war mit einem Kühlring ausgerüstet, durch den etwa O C kalte
Luft zugeführt wurde, und das Spritzwerkzeug hatte eine kreisförmige Öffnung mit einem mittleren Durchmesser von 1oo cm und
einer Schlitzweite von etwa 0,89 mm. Weitere Arbeitsbedinaunaen
waren folgende:
Preßzylindertemperatur 177 C
Düsentenperatur 2O4°C
Aufblasverhältnis 3:1
Aufwickelgeschwindiqkeit 38 m/min, bei 46 cm Breite der
des abgeflachten Schlau- flachcrelecrten Folie
ches
Aus Spannungs-Dehnungs-Werten läßt sich entnehmen, daß die ultra-
dünne Ionomer-Folie Reißfestigkeiten von etwa 610 k<Vcn i-n ^a~
schinenrichtung (MD) und ebenso in Richtung senkrecht dazu (TD), Bruchdehnuncrswerte von etwa 30 % (MD) und 100 % (τη) und Sekanten-
2 ?
Reißwerte von etwa 4687 ka/cm (MD) und 4452 k<r/cm' (T1D) besaß.
609835/ 1011
- 85 τ Diese Folie wird nachstehend als Iononer-Folie bezeichnet.
(B) Elastomere Folie
Aus der neuen elastomeren Formmasse, wie sie für die B-Schicht des Beispiels 27 verwendet worden war (ein Genisch aus Elastomer
EP-1 und einem Äthylen-Vinylacetat-Interpolyner in Verhältnis
1:1) nachstehend als Gemisch EP-1/EVA bezeichnet, wurde eine
heiß aufgeblasene, dünne, doppelwandig Schlauchfolie mit einer
Dicke von etwa 18 Mikron hergestellt. Dazu wurde die Genischmasse
mit einer Geschwindigkeit von 5,3 k<-r/Std. durch einen
Extruder stranggepreßt, der ein L/D-Verhältnis von 17:1 und einen Durchmesser von 19 mm hatte. Der Extruder war mit einem
Kühlring ausgerüstet, durch den kalte Luft von 4,4 C zugefücrt
wurde, und das vorhandene Strangpreßwerkzeug hatte ein kreisförmiges
Mundstück mit mittlerem Durchmesser von 10 cm und eine Spaltweite von etwa 0,89 mm. Weitere Arbeitsbedinaunnen
waren folgende:
Strangpreßzylindertemperatur
Werkzeugtemperatur Aufblasverhältnis
Aufwickelgeschwindiakeit des abgeflachten Schlauches
149°C 177°C
9,4 m je Minute der 51 cn breiten flachaeleaten Folie.
Aus den Spannungs-Dehnungs-Werten für die resultierende dünne
2 Folie ergaben sich Reißfestigkeiten von etwa 314 k<r/cm in Ma-
schinenrichtung (MD) und etwa 276 ka/cm" in Richtung senkrecht
609835/ 1011
dazu (TD), Bruchd.ehnun<rswerte von etwa 160 % (MD) und etwa 42O %
2 (TD) und Sekanten-Reißwerte von etwa 1313 krr/cm (Mn) und etv/a
1205 kg/cm2 (TD) .
Diese Folie wird nachstehend als die Elastomer-Folie bezeichnet.
(C) Laminierte A-B-Folie
Es wurde eine erfindungsqemäße dehnfnhi<re Verbundfolie mit einer
A-B-Struktur hergestellt. Dazu wurde ein Stück einer 3,8 Mikron
dicken, vorgeformten Blasfolie aus Iononer Λ-1 (die Ionomer-Folie)
auf eine Seite eines Teilstückes der 18 Mikron starken vorgeformten Blasfolie aus der elastomeren Genischnasse EP-I/'FVA
(der Elastomer-Folie) unter Benutzung einer Handpresse bei 21 C auflaminiert. Spannungs-Dehnungs-Werte ergaben, daß die resultierende
annähernd 21,8 Mikron dicke Laninat-A-B-Folie Reiß-
2
festigkeiten von etwa 288 kg/cm in Maschinenrichtuncr (MO) und etwa 179 kg/cm in Richtung senkrecht dazu (TD), Bruchdehnunqs-
festigkeiten von etwa 288 kg/cm in Maschinenrichtuncr (MO) und etwa 179 kg/cm in Richtung senkrecht dazu (TD), Bruchdehnunqs-
werte von etwa 195 % (MD) und etwa 100 % (TD) und Sekanten-
2 2
Reißwerte von etwa 1195 kg/cm (MD) und etv/a 125Ο k<-r/cn (^)
aufwies.
Diese dehnfähicre Verbundfolie, die nachstehend als Laminat-A-B-Folie
bezeichnet wird, wurde als geeianet für den Einsatz als Stretch-Umhüllungsverpackungen für Produkte bewertet, und zwar
zum Einpacken von Hand ebenso wie auf Hochleistunas-Verpackunasmaschinen,
einschließlich solcher Anwendungszwecke, für die bisher
flexible Folien aus weichgemachtem Polyvinylchlorid verwendet worden sind.
609835/1011
(D) Laminierte A-B-A-Folie
Es wurde eine erfindungsgemäße Folie mit A-B-A-Struktiar in der
Weise hergestellt, daß zwei Stücke der 3,8 Mikron starken, vorgeformten Blasfolie mit Ionomer A-1 (Ionomer-Folie) auf zwei
gegenüberliegende Oberflächen eines Zuschnittes der 18 Mikron dicken, vorgeformten Blasfolie aus der elastomeren Gemischnasse
EP-1/EVA (Elastomer-Folie) mittels Handdruck bei 210C auflaminiert
wurden. Spannungs-Dehnungs-Werte zeinten, daß die resultierende,
annähernd 25 Mikron dicke laminierte A-B-A-Folie Reißfestigkeiten von etwa 403 kg/cm' in Maschinenrichtuna (MO)
und etwa 333 kg/cm in Richtung senkrecht dazu (mD), Reißdehnungswerte
von etwa 115 % (MD) und etwa 315 % (TD) und Sekanten-
2 Werte des Elastizitätsmoduls von etwa 1875 ka/cn ' (md) und etwa
1628 kg/cm (TD) hatte. Diese dehnfähiae Verbundfolie wird nachstehend
als Laminat-A-B-A-Folie bezeichnet.
(E) Coextrudierte, heißgeblasene A-B-A-Folie Es wurde eine erfindungsgemäße dünne, etwa 28 Mikron starke,
heißgeblasene, coextrudierte Folie mit A-B-A-Struktur in der gleichen Weise, wie in Beispiel 21 beschrieben, heraestellt.
Die B-Schicht bestand aus der elastomeren Gemischnasse EP-1/ EVA und hatte eine Dicke von 19,6 Mikron, und jede der beiden
Α-Schichten bestand aus Ionomer A-1 und war 4,3 Mikron stark.
Es wurde eine coextrudierte Folie gebildet, die ein Dicken-Verhältnis der B-Schicht zu jeder der Α-Schichten aufwies,
das im wesentlichen gleich war wie das Verhältnis bei der
6 0 9 8 3 5/1011
260A632
Laminat-A-B-A-Folie. Die innen gelegene B-Schicht wurde in der
Weise hergestellt, daß die Gemischmasse mit einer Geschwindigkeit von 38,6 kg/Std. durch einen ersten Extruder stranmrepreßt
wurde, der ein L/D-Verhältnis von 20:1, einen Durchmesser von 5 cm hatte, mit einer Preßzylindertenperatur von 163 bis 177°C
und einer Schmelzenabgabetemperatur von 177 bis 1910C gefahren
wurde. Die Extrusion jeder der beiden äußeren Α-Schichten, von denen eine die innere Schicht des schlauchförmio-en Extrudates
bildete, wurde mit einer Geschwindicrkeit von 10,0 k<r je Stunde
durch die zweiten und dritten Extruder vorgenommen, die ein L/D-Verhältnis
von 20:1 und einen Durchmesser von 5 cn hatten und je mit einer Preßzylindertemperatur von 163 bis 171 C und einer
Schnelzenabgabetemperatur von 166 bis 191 C gefahren wurden.
Durch den Kühlring wurde 4,4 C kalte Luft zuaeführt. Das Spritzwerkzeug,
ein ringförmiges Mundstück nit mittleren Durchmesser von 250 cm und einer Spaltweite von etwa 2,3 mm, war auf etwa
163 bis 191 C eingestellt. Mit einem Aufblasverhältnis von etwa
2,5:1 wurde aufgeweitet, und die Geschwindigkeit, mit der der flachgelegte Schlauch aufgewickelt wurde, betrug 18,6 m je Minute
für die flachgelegt eine Breite von 100 cm aufweisende Folie. Diese dünne Folie wird nachstehend als coextrudierte
Heißblas-A-B-A-Folie bezeichnet.
überraschend haben Versuche gezeicrt, daß der Dehnuncrswert der
resultierenden dünnen coextrudierten Heirtblas-A-B-A-Folie sowohl
in der MD (410 %) als auch der TD (520 %) höher ist als der Dehnungswert der Schicht aus dem weniger dehnunasfähigen
6 0 9 8 3 5/1011
Bestandteil, wenn dieser zu einer Einzelschicht-Heißblas-Folie
verarbeitet wird, wie man beim Vergleich mit den Dehnunnswerten
von 30 % MD und 100 % TD der zuvor in Teil (Λ) dieses Beispiels
beschriebenen Ionomer-Folie erkennt. Ein Fachmann hätte nicht
erwarten können, daß der Dehnungswert einer Mehrschichtfolie den Dehnungswert einer Einschichtfolie, die aus dem für eine
Schicht eingesetzten, weniger dehnungsfähiaen Bestandteil besteht,
übersteiaen könnte. Es wurde weiterhin überraschend gefunden, daß die Dehnungswerte der coextrudierten Hei^blas-Λ-Β-A-Folie
die Dehnungswerte des für eine Schicht einaesetzten stärker dehnungsfähigen Bestandteils, sofern daraus eine einschichtige
Heißblasfolie gefertigt wird, übersteiaen, wie man dies beim Vergleich mit den Dehnungswerten von 160 % MD und
420 % TD der zuvor im Teil (B) dieses Beispiels beschriebenen Elastomer-Folie sieht. Die Ergebnisse zeiaen, daß die erfindungsgemäße
elastomere Interpolymer-Komposition mit riem Ionomeren
unter Heißblas-Coextrusions-Bedinaungen synergistisch zusammenwirkt und der Verbundfolie, die aus an den Zwischenschichten
miteinander verbundenen Schichten der I.iterpolymer-Kompositionen
gebildet worden ist, verbesserte und unerwartete Dehnungseigenschaften zu verleihen vermag.
Versuche zeigten, daß die Sekanten-Reißwerte der Laninat-A-B-A-
2
Folie dieses Beispiels etwa 1815 kg/cm (^n) und etwa 16 28 ka/cm
(TD) betragen und so innerhalb eines geeianeten, jedoch nicht in dem bevorzugten Bereich für diese Eiaenschaft liecren.
6 0 9 8 3 5/1011
Versuche zeigten, daß die Sekanten-Reißwerte der coextrudierten
2 Heißblas-A-B-A-Folie dieses Beispiels etwa 801 krr/cn (mo) und
2
etwa 766 kcr/cm (TD) betragen. Diese Sekanten-Reißwerte sind
etwa 766 kcr/cm (TD) betragen. Diese Sekanten-Reißwerte sind
unerwartet niedriger als diejenigen der Laminat-A-B-A-Folie
und weisen überraschenderweise die coextrudierte Heißblas-A-B-A-Folie
als eine solche aus, die Sekanten-Reißwerte in dem für die erfindungsqemäßen Zwecke ganz besonders bevorzugten Bereich
hat.
Die Versuchswerte lassen erkennen, daß die erfindunqsnenäßen
Folien, die gemäß dem erfindungsqemäßen Heißblas-Coextrusions-Verfahren
hergestellt worden sind, erfindungsgenäRen Folien,
die auf andere Weise gewonnen werden, überleben sind.
Mit Bezug auf die vorstehenden Beispiele 2 bis 9, 13, 2O bis
und 27 und 44 lassen die Spannunqs-Dehnungs-Diagramme erkennen,
daß im Bereich einer 1- bis 10 %-irren Dehnunq Spannuncr und
Dehnung direkt proportional sind und dementsprechend die Sekanten-Reißwerte bei 1 %-iger Dehnunq praktisch qleich sind
mit den oben angegebenen Sekanten-Reißwerten, die für 10 %-i<re
Dehnung berechnet sind. Als Ergebnis einer geringen Abweichuna
von dieser direkten Proportionalität von Spannuncr zu Dehnuna
im Bereich von 1- bis 10 %-iqer Dehnuna erqeben sich für die Folien der Beispiele 10 bis 12 und 14 bis 19 bei 1 %-iqer Dehnung
Sekanten-Reißwerte, die etwas höher sind als die für diese Folien angegebenen Sekanten-Reißwerte.
609835/ 1011
Der unerwartete Effekt der vorlienenden Erfinduna wird auch in
diesem Beispiel veranschaulicht und gleichzeitia wird darin der hohe Elastizitätsgrad der erfindungs<remäßen Folie illustriert.
Die verschiedenen Folien des Beispiels 44 wurden in straff gespanntem
Zustand auf Elastizität getestet; es sollten damit die Folienbedingungen simuliert werden, die vorliegen, wenn
die Folien erfindungsgemäß als Verpackung über ein Produkt aespannt
sind. Der Test wurde durch straffes Spannen eines Probefolienzuschnitts über eine einen Durchmesser von 89 mm aufweisende
zylindrische Kunststoffschale und Beobachten des Folien-Erholungsgrades
nach langsamem Einbeulen der gesnannten' Folie mittels eines weichen, 13 mm Durchmesser aufweisenden Stabs
bis zu verschiedenen Eindrücktiefen vorgenommen. Dazu wurde ein Test-Folienzuschnitt, auf dem ein quadratischer Bereich
von 25 χ 25 mm markiert war, so über die öffnung der Schale
aufgelegt, daß der markierte Bereich sich in der Mitte über der Öffnung befand. Die Folie wurde dann gleichmäßia gespannt,
bis der markierte Bereich auf ein Quadrat von 32 χ 32 mm verbreitert war. Das Einbeulen zu der gewünschten Tiefe wurde
innerhalb 30 Sekunden durchgeführt. Der Stab wurde dann werrgenommen, und es wurde der Grad der elastischen F.rholuna innerhalb
einer kurzen Zeitspanne von etwa 1 Minute nach dem
Weanehmen des Stabs beobachtet. An verschiedenen Probezuschnitten
jeder Folie wurde das Einbeulen zu Tiefen von 6,3 bis 19 mm,- mit Abstufungen von je 1,59 mm voraenommen.
609835/ 1011
Es wurde gefunden, daß die Ionomer-Folie für Einbeultiefen bis
zu 13 mm 100 % Erholung zeigte. Die Elastomer-Folie hatte, wie
gefunden wurde, beim Einbeulen bis zu 9,5 mm 1OO % Erholunq.
Überraschend wurde 100 %-iqe Erholung bei der Laninat-A-B-Folie, der Laminat-A-B-A-Folie und der coextrudierten Heißblas-A-B-A-Folie beim Einbeulen bis zu 11 mm gefunden. Erholunaswerte von mehr als 85 % wurden für die drei letzterenannten erfinduncrsqemäßen Folien bein Einbeulen bis zu 13 mm festaestellt. Die
Werte zeigen, daß die Schichtbestandteile der Schichten zusammenwirken und erfindungsgemäß Folien hergestellt werden können, die unerwartet hohe, bestens geeignete Elastizitätsnxade aufweisen und sich damit für die gewerbliche Verwertung als Stretchfolien empfehlen, die besonder geeignet sind zur Herstellung
von Umhüllungsverpackungen um Erzeugnisse und Geflüael-Packungen und die gute Erholungseigenschaften haben, wie sie von
vielen Benutzern gewünscht werden.
Überraschend wurde 100 %-iqe Erholung bei der Laninat-A-B-Folie, der Laminat-A-B-A-Folie und der coextrudierten Heißblas-A-B-A-Folie beim Einbeulen bis zu 11 mm gefunden. Erholunaswerte von mehr als 85 % wurden für die drei letzterenannten erfinduncrsqemäßen Folien bein Einbeulen bis zu 13 mm festaestellt. Die
Werte zeigen, daß die Schichtbestandteile der Schichten zusammenwirken und erfindungsgemäß Folien hergestellt werden können, die unerwartet hohe, bestens geeignete Elastizitätsnxade aufweisen und sich damit für die gewerbliche Verwertung als Stretchfolien empfehlen, die besonder geeignet sind zur Herstellung
von Umhüllungsverpackungen um Erzeugnisse und Geflüael-Packungen und die gute Erholungseigenschaften haben, wie sie von
vielen Benutzern gewünscht werden.
Erfindungsgemäße Folien lassen sich, wenn dies aewünscht werden
sollte, mit beliebiger geeigneter Eneraie bestrahlen.
Die erfindungsgemäßen Folien können je nach Wunsch eine oder
mehrere Schichten aus elastomerer Formmasse aufweisen. Wenn
zwei oder mehr Schichten aus elastomerer Formmasse vorgesehen
werden, kann man diese beispielsweise in Nebeneinanderanordnung anbringen, so daß sie mit je einer Fläche miteinander Kontakt
haben, oder man kann sie durch eine oder mehrere Schichten
irgendeines anderen geeigneten Materials, das als Zwischen-
mehrere Schichten aus elastomerer Formmasse aufweisen. Wenn
zwei oder mehr Schichten aus elastomerer Formmasse vorgesehen
werden, kann man diese beispielsweise in Nebeneinanderanordnung anbringen, so daß sie mit je einer Fläche miteinander Kontakt
haben, oder man kann sie durch eine oder mehrere Schichten
irgendeines anderen geeigneten Materials, das als Zwischen-
609835/ 1011
schicht zwischen die Schichten aus elastomerer Formmasse aufgebracht
wird, getrennt im Abstand voneinander vorsehen. Bei den Zwischenschichten kann es sich um dehnfähirre Schichten,
z.B. solche aus in einer siegelfähigen Schicht vorhandener polymerer Formmasse, handeln. Folien dieser Aus^iihrunasform
können in der Weise gefertigt werden, daß durch HeiP.-Extrusion
eine Folie der laminierten A-B-A-Struktur crebildet wird,
und danach die schlauchförmige Folie abqeflacht wird in dem Spalt eines Walzenpaars, mit deren die geaennberlie<renden
Teile der schlauchförmigen Innenschicht der nun abqeflachten schlauchförmigen Folie gegenseitig verschweißt werden könnten.
Die resultierende Folie hat A-B-A-B-A-Struktur. Bei einer v/eiteren
Methode zur Bildung von Folien dieser Aus^ührunasform
können die verschiedenen Folienschichten durch geeignete Düsenköpfe
einer Mehrkopfanlage mit weniastens 5 Werkzeuaen unter Verwendung des Coextrusionsverfahrens ähnlich wie zuvor
beschrieben gewonnen werden.
Unter "filmbildend" wird in der vorliegenden Beschreibung ein
Material verstanden, aus dem sich durch Gießen oder Spritzen oder Strangpressen eine selbsttragende Folie fertigen läßt,
beispielsweise dadurch, daß man es zu etwa 2,5 Mikron bis etwa 250 Mikron dicken Bahnen extrudiert.
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Claims (16)
1. Selbsttragende, dehnfähige Kunststoff-Verbundfolie, die zur Verwendung für Stretch-Verpackung geeignet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß es sich um ein Laminat mit wenigstens zwei Schichten handelt, und zv/ar einer ersten
Schicht aus elastomerem, polymerem Material, das bis auf wenigstens 1,5 mal seine ursprüngliche Länge gedehnt werden
und mit oder ohne Anwendung von Kraft wieder auf seine ursprüngliche Länge zurückgehen kann, und einer
dehnfähigen, warmesiegelfähigen Oberflächenschicht des
Laminats, die aus einem polymeren Material besteht, das ein Interpolymer aus Äthylen und Alkencarbonsäure ist,
dessen Carbonsäure-Gruppen vollständig oder teilweise neutralisiert sind.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Äthylen-Alkencarbonsäure-Interpolymer darin ein ionomeres
Salz eines Interpolymeren von Äthylen und einerg£,R-äthylenisch
ungesättigten Carbonsäure mit 3 bis etwa 10 Kohlenstoffatomen vorhanden ist.
3. Folie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß darin als Carbonsäure Methacrylsäure vorhanden ist.
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4. Folie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
darin als ionomeres Salz ein Natrium- oder Zinksalz vorhanden ist.
5. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß darin als Carbonsäure Methacrylsäure vorhanden ist, deren Carboxy-(HOOC-)Gruppen
bis zu 35 % mit Zink neutralisiert sind.
6. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß darin als das Interpolymere ein Interpolymer aus Äthylen mit
Methacrylsäure vorhanden ist, das etwa 5 bis etwa 20 Gew.% an von Methacrylsäure abgeleiteten Einheiten enthält, etwa
10 bis etwa 45 % der Carboxy-(HOOC)-Gruppen dieses Interpolymeren
mit Zink neutralisiert sind und dieses ionomere Salz des Interpolymeren einen Schmelzindex von etwa 1 bis
etwa 20 g je 10 Minuten hat.
7. Folie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß darin eine zweite dehn-Pähiae,
heißsiegelfähige Schicht vorhanden ist, die die andere Oberflächenschicht des Laminates bildet, die erste Schicht
als Zwischenschicht zwischen den heiRsierrelf fihirren Oberflächenschichten gelegen ist und die zweite Oberflächenschicht
aus einem polymeren Material besteht, bei der1 es
sich um ein Interpolymer aus Äthylen und Alkencarbonsäure, wie in den vorstehenden Ansprüchen definiert, handelt.
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8. Folie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß als elastomeres, polymeres Material
elastomere Interpolynere aus Äthylen mit einem
©i. -Monoolefin mit 3 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen, elastomere
Interpolymere aus Styrol mit einem konjugierten Dien, elastomere Interpolymere aus Äthylen und einem
Vinylester einer 2 bis etwa 5 Kohlenstoffatome aufweisenden
Carbonsäure, elastomere Polyurethane, elastomere Polyester, elastomere Polyäther und Gemische von zwei
oder mehreren dieser Polymeren vorhanden sind.
9. Folie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß darin als elastomeres, polymeres Material ein elastomeres Gemisch
aus (I) einem elastomeren Interpolymer aus den Monomeren Äthylen und Propylen und (II) (A) Polyäthylen
einer Dichte von etwa 0,91 bis etwa 0,925 g/ccm oder (B) ein Interpolymer aus Äthylen und Vinylacetat mit etwa
2 bis etwa 30 Gew.% an Vinylacetat-Einheiten vorhanden ist.
10. Folie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente (I) ein statistisches Interpolymer mit 60
bis 75 Gew.% Äthylen-Einheiten und 40 bis 25 Gew.% Propyleneinheiten überwiegend des ataktischen Typs vorhanden
ist.
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11. Folie nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das darin vorhandene Gemisch aus (I) etwa 1 bis
etwa 99 Gew.% des elastomeren, aus den Monomeren Äthylen
und Propylen gebildeten Interpolymeren nit einer Dichte von nicht mehr als 0,92 g/ccm und (II) etwa 99
bis etwa 1 Gew.% des (B) Interpolymeren gemäß Anspruch 9 besteht.
12. Folie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß darin als elastomeres, polymeres Material (a) ein elastomeres
Interpolymer aus Äthylen und Vinylacetat mit etwa 1 bis etwa 40 Gew.% an Vinylacetat-Einheiten, (b) ein thermoplastisches
Blockcopolymer aus Styrol und Butadien mit endständigen Blöcken aus Styroleinheiten und (c) ein
elastomeres Interpolymer aus Äthylen und Propylen vorhanden ist.
13. Folie nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Gesamtstärke von etwa 13 bis 76 Mikron hat und das Verhältnis der Stärke der
ersten Schicht zur Stärke jeder der sieaelfähiaen äußeren
Schichten etwa 1:2 bis etwa 20:1 beträgt.
14. Verfahren zur Herstellung einer dehnfähiaen Verbundfolie
gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch angeordnete Schichten, wie sie in irgendeinem der Ansprüche
1 bis 12 definiert sind, zu einem schlauchförmiaen Extrudat
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260A632 _ o8 .
schmelzextrudiert und das geschmolzene Extrudat durch
Heißblasen zu einer schlauchformigen Verbundfolie aufgeweitet wird.
Heißblasen zu einer schlauchformigen Verbundfolie aufgeweitet wird.
15. Verwendung einer Folie gemäß irgendeinen der Ansprüche
1 bis 13 für die Fertigung von Stretch-Verpackungen.
16. Filmbildende Formmasse aus Äthylencopolymeren/ dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Gemischmasse gemäß
Anspruch 11 handelt.
me:bü
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