DE3915533A1 - Bedruckbare und metallisierbare orientierte polyolefinfolie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine orientierte Polyolefinfolie mit guter Affinität gegenüber Bedruckung oder Metallisie­ rung, ein Verfahren zu deren Herstellung, eine bedruckte und/oder metallisierte Folie, deren Verwendung und ein Verfahren zur Verbesserung der Affinität von polyolefini­ schen Oberflächen gegenüber Bedruckung oder Metallisie­ rung.

Sowohl technische Folien als auch Verpackungsfolien wer­ den in den meisten Fällen nicht einfach so, wie sie vom Folienhersteller geliefert werden, eingesetzt, sondern sie werden beim Anwender im Hinblick auf ihren bestim­ mungsgemäßen Einsatzzweck zunächst einem Weiterverarbei­ tungsschritt unterzogen, bei dem sie mit einer Be­ druckung, gegebenenfalls auch mit einer Metallisierung oder einem anderen Überzug, versehen werden, u. U. auch mit beidem. Um diese Weiterverarbeitung zu ermöglichen, müssen die von Natur aus bezüglich Benetzbarkeit und Ad­ häsion problematischen Polyolefinfolien oberflächlich einer Polarisierungsbehandlung unterworfen werden, was meist beim Folienhersteller durch elektrische Corona- oder eine Flammbehandlung geschieht. Bei der Coronabe­ handlung wird die Folie zwischen Elektroden hindurchge­ führt, die unter Hochspannung stehen und zwischen denen permanent eine Entladung in Form eines Plasmas stattfin­ det.

Dieses Verfahren hat neben dem generellen Nachteil, daß beim Folienhersteller ein zusätzliches Aggregat vorhanden sein muß, das teuer ist und zusätzlicher Wartung bedarf, weitere Nachteile, die in der Praxis beobachtet werden. So haben coronabehandelte Folien immer einen bestimmten Eigengeruch, der für manche Anwendungen unerwünscht ist. Außerdem läßt sich eine rückseitige Behandlung nicht im­ mer vollständig vermeiden, wodurch Qualitätsschwankungen auftreten, die in der Praxis ebenfalls unerwünscht sind. Darüber hinaus ist es schwierig, eine hohe Behandlungsin­ tensität der Folien bei hoher Herstellungsgeschwindigkeit zu erreichen, wodurch die Kapazität der Folienherstel­ lungsmaschinen z. T. beschränkt ist. Außerdem nimmt im Laufe der Zeit die auf der Folie hervorgerufene Polarität ebenfalls wieder ab (Abklingeffekt), was dazu führt, daß coronabehandelte Folien nur beschränkt verwendungsfähig sind.

Auch die Flammbehandlung ist eine technisch aufwendige Technik. So führen beispielsweise geringe Planlagefehler unmittelbar zu einem Durchschmelzen der Folie. Auch bei der Flammbehandlung nimmt die Behandlungsintensität mit der Zeit ab.

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine Folie zu ent­ wickeln, die auf einer oder auf beiden Seiten aufnahmefä­ hig ist für Überzüge, sei es durch Bedruckung, durch Me­ tallisierung oder sonstige Beschichtung, die aber eine Corona- bzw. Flammbehandlung nicht benötigt.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine orientierte Folie aus Polyolefin, wie sie eingangs genannt ist, deren Kenn­ zeichenmerkmal darin besteht, daß sie 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, an olefinischem Polymer enthält, das polare funktionelle Gruppen trägt.

Die erfindungsgemäße Folie ist eine einschichtige Folie, die jedoch auch auf wenigstens einer Oberfläche einer polyolefinischen Trägerfolie, vorzugsweise einer Poly­ propylenfolie, als Deckschicht angeordnet sein kann. Auf der anderen Seite der Trägerfolie kann ebenfalls eine Deckschicht aus demselben Material wie die erfindungsge­ mäße Folie oder aus einem anderen Material angeordnet sein.

Die erfindungsgemäße Folie enthält neben dem olefinischen Polymeren, das polare funktionelle Gruppen trägt, 0 bis 90 Gew.-% Polyolefin aus einem α-Olefin mit 2 bis 6 C-Atomen, Copolymere oder Mischungen von diesen, vor­ zugsweise Polyethylen oder Polypropylen. Das Polymere, das polare funktionelle Gruppen trägt, stellt ein Pfropf­ polymerisat dar, gebildet aus Polyolefineinheiten aus einem α-Olefin mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise aus Polyethylen oder Polypropylen, und Polyacrylsäureeinhei­ ten. Die beiden Polymereinheiten stehen in dem Pfropf­ polymerisat zueinander im Gewichtsverhältnis 10 zu 1 bis 1 zu 10, vorzugsweise im Verhältnis 1 zu 1 bis 1 zu 2.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ent­ hält die Folie das Pfropfpolymerisat in einer Menge von 30 bis 100 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%.

Überraschend hat sich herausgestellt, daß bei einer Folie mit der beschriebenen Zusammensetzung eine Affinität zu Druckfarben oder anderen Überzügen, z. B. Metallisierung, stets gewährleistet ist, ohne daß eine Coronabehandlung notwendig ist.

Die Folie wird erfindungsgemäß nach dem Extrusionsverfah­ ren hergestellt, bei dem die Polymeren in Granulatform gemischt, in einem Schneckenextruder aufgeschmolzen, durch eine Breitschlitzdüse ausgepreßt, auf einer Kühl­ walze zur Vorfolie abgeschreckt und die Vorfolie an­ schließend in Längsrichtung, dann in Querrichtung durch Strecken orientiert und abschließend thermofixiert und aufgewickelt wird. Alternativ kann auch eine Blasfolie hergestellt werden, bei der die Polymeren gemischt, in einem Schneckenextruder aufgeschmolzen, durch eine Ring­ düse mit zentral angeordnetem Kühldorn zur Vorfolie aus­ gepreßt und die Vorfolie mittels Druckluft aufgeblasen wird. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Poly­ merenmischung für die Folie so eingestellt, daß sie 10 bis 100 Gew.-% Polymer enthält, das polare funktionelle Gruppen trägt, vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Ge­ samtgewicht der Folie. Die Folie kann außerdem andere Additive wie Antistatika, Gleitmittel, Antiblockmittel und Stabilisatoren in den jeweils geeigneten Mengen ent­ halten.

Wenn die erfindungsgemäße Folie als Teil eines mehr­ schichtigen Flächengebildes, z. B. als Deckschicht auf einer Trägerfolie, vorgesehen ist, so wird die Mehr­ schichtfolie vorzugsweise nach dem Coextrusionsverfahren hergestellt, bei dem die Polymeren, die für die einzelnen Schichten vorgesehen sind, in getrennten Extrudern aufge­ schmolzen werden und bei dem dann die flüssigen Schmelzen in einer geeigneten Mehrschichtdüse oder nach der Adap­ termethode miteinander vereint und gemeinsam zu der fer­ tigen Mehrschichtfolie weiterverarbeitet werden.

Die Trägerschicht besteht vorzugsweise aus einem Propy­ len-Homopolymerisat, insbesondere aus isotaktischem Poly­ propylen mit einem Isotaxieindex von wenigstens 90%. Die Trägerschicht soll wenigstens die doppelte, vorzugsweise wenigstens die vierfache Schichtdicke aufweisen, vergli­ chen mit der Schichtdicke der Deckschicht, sie dient näm­ lich dazu, im wesentlichen die mechanischen Eigenschaften der Folie zu gewährleisten.

Auf der anderen Seite der Trägerfolie kann gegebenenfalls eine zweite erfindungsgemäße Deckschicht angeordnet sein, es kann aber auch eine Deckschicht aus einem Propylen- Homopolymer, einem statistischen Copolymer aus Ethylen und Propylen mit einem Ethylengehalt von 2 bis 10 Gew.-%, einem Copolymer aus Propylen und anderen α-Olefinen mit 4 bis 8 C-Atomen mit einem Anteil dieser α-Ole­ fine von maximal 10 Gew.-% oder einem Terpolymer aus Pro­ pylen und bis zu 30 Gew.-% α-Olefinen mit 4 bis 8 C-Atomen und bis zu 8 Gew.-% Ethylen aufgebaut sein.

Die Erfindung betrifft außerdem eine bedruckte Folie oder eine metallisierte Folie, bei der die Bedruckung oder die Metallisierung auf der Oberfläche der Folie angeordnet ist, die aus Polymeren gebildet ist, enthaltend 10 bis 100 Gew.-% olefinisches Polymer, das polare funktionelle Gruppen trägt.

Erfindungsgemäß ist auch die Verwendung einer im vorste­ henden beschriebenen Folie als Verpackungsfolie oder für andere technische Anwendungen, bei denen die Folie mit einer Metallschicht bedampft ist. Außerdem kann die Folie als Trägerfolie für andere funktionelle Überzüge verwen­ det werden, für die sonst eine Haftvermittlerbeschichtung notwendig ist. Es hat sich auch überraschend gezeigt, daß eine Polyvinylidenchloridbeschichtung ohne Haftvermittler sehr gut auf der erfindungsgemäßen Folie haftet.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zur Verbesserung der Affinität von polyolefinischen Oberflä­ chen gegenüber Bedruckung oder Metallisierung, das da­ durch gekennzeichnet ist, daß dem olefinischen Polymeren ein anderes olefinisches Polymeres, das polare funktio­ nelle Gruppen trägt, in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, zugemischt wird. Der bevorzugte Mengenbereich erstreckt sich von 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt von 30 bis 80 Gew.-%.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer beispielhaf­ ten Zeichnung näher erläutert werden. Die Abbildung zeigt einen senkrechten Schnitt durch eine bedruckte Folie in seitlicher Ansicht. Durch Bezugszeichen ist die Träger­ schicht 1 aus isotaktischem Polypropylen hervorgehoben, die Deckschicht 2 ist eine siegelfähige Schicht aus einem statistischen Copolymeren aus Propylen und 4,5 Gew.-% Ethylen, die Deckschicht 3 ist eine Schicht gemäß der Er­ findung aus einer Mischung aus Polypropylen und einem Pfropfpolymerisat aus Polypropylen und Polyacrylsäure, welches von der Firma British Petrol unter der Bezeich­ nung ®Polybond vertrieben wird. Unmittelbar an die Deckschicht 3 grenzt eine Bedruckung 4 an, die auch ohne Coronabehandlung der Deckschicht 3 ausgezeichnete Haftung aufweist.

Claims (11)

1. Orientierte Polyolefinfolie mit guter Affinität zu Überzügen wie Bedruckung oder Metallisierung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sie 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie, an olefinischem Polymer enthält, das polare funktionelle Gruppen trägt.

2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben dem olefinischen Polymeren, das polare funk­ tionelle Gruppen trägt, 0 bis 90 Gew.-% Polyolefin aus einem α-Olefin mit 2 bis 6 C-Atomen, statistische Co­ polymere oder Mischungen von diesen, vorzugsweise Poly­ ethylen oder Polypropylen, enthält.

3. Folie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Polymere, das polare funktionelle Gruppen trägt, ein Pfropfpolymerisat darstellt, gebildet aus Polyolefineinheiten aus einem α-Olefin mit 2 bis 6 C-Atomen, vorzugsweise aus Polyethylen oder Polypropy­ len, und Acrylsäure- oder Polyacrylsäureeinheiten, wobei die beiden Polymereinheiten in dem Pfropfpolymerisat zu­ einander im Gewichtsverhältnis 10 zu 1 bis 1 zu 10, vor­ zugsweise im Verhältnis 2 zu 1 bis 1 zu 2, stehen.

4. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Folie das Pfropfpolymerisat in ei­ ner Menge von 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%, enthält.

5. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Polymeren in Granulat­ form gemischt, in einem Schneckenextruder aufgeschmolzen, durch eine Breitschlitzdüse ausgepreßt, auf einer Kühl­ walze zur Vorfolie abgeschreckt und die Vorfolie an­ schließend in Längsrichtung, dann in Querrichtung durch Strecken orientiert und abschließend thermofixiert und aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly­ merenmischung für die Folie so eingestellt wird, daß sie 10 bis 100 Gew.-% Polymer enthält, das polare funk­ tionelle Gruppen trägt, vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie.

6. Verfahren zur Herstellung einer Blasfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Polymeren gemischt, in einem Schneckenextruder aufgeschmolzen, durch eine Ringdüse mit zentral angeordnetem Kühldorn zur Vorfolie ausgepreßt und die Vorfolie mittels Druckluft aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Poly­ merenmischung für die Folie so eingestellt wird, daß sie 10 bis 100 Gew.-% Polymer enthält, das polare funk­ tionelle Gruppen trägt, vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Folie.

7. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie, bei der eine Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Teil eines mehrschichtigen Flächengebildes, z. B. als Deckschicht auf einer Trägerfolie, vorgesehen ist, bei dem die Mehrschichtfolie nach dem Coextrusionsverfahren hergestellt wird, wobei die Polymeren, die für die ein­ zelnen Schichten vorgesehen sind, in getrennten Extrudern aufgeschmolzen werden und dann die flüssigen Schmelzen in einer geeigneten Mehrschichtdüse oder nach der Adap­ termethode miteinander vereint und gemeinsam zu der fer­ tigen Mehrschichtfolie weiterverarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerenmischung für die Deck­ schicht der Folie so eingestellt wird, daß sie 10 bis 100 Gew.-% Polymer enthält, das polare funktionelle Grup­ pen trägt, vorzugsweise 30 bis 100 Gew.-%, besonders be­ vorzugt 30 bis 80 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamt­ gewicht der Deckschicht.

8. Bedruckte oder metallisierte polyolefinische Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedruckung oder die Me­ tallisierung auf der Oberfläche der Folie angeordnet ist, die aus Polymeren gebildet ist, enthaltend 10 bis 100 Gew.-% olefinisches Polymer, das polare funktionelle Gruppen trägt.

9. Verwendung einer Folie nach Anspruch 8 als Ver­ packungsfolie oder für andere technische Anwendungen.

10. Verwendung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Trägerfolie für andere funktionelle Überzüge wie eine Polyvinylidenchloridbeschichtung.

11. Verfahren zur Verbesserung der Affinität von poly­ olefinischen Oberflächen gegenüber Bedruckung oder Metal­ lisierung, dadurch gekennzeichnet, daß dem olefinischen Polymeren ein anderes olefinisches Polymeres, das polare funktionelle Gruppen trägt, in einer Menge von 10 bis 100 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, zugemischt wird.