DE4202982A1 - Siegelbare, opake, biaxial orientierte polypropylen-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents
Siegelbare, opake, biaxial orientierte polypropylen-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine siegelbare, opake, biaxial orientierte Polypropylen-
Mehrschichtfolie aus einer Kernschicht und einer einseitig oder beidseitig darauf
angeordneten Zwischenschicht/en und einer einseitig oder beidseitig auf
der/den Zwischenschicht/en oder der Kernschicht angeordneten Deck
schicht/en.
Die Kernschicht enthält im wesentlichen ein Polypropylenpolymer oder eine
Polypropylenmischung und Calciumcarbonatpartikel einer bestimmten kritischen
Größe und gegebenenfalls Titandioxid. Die Zwischenschicht/en enthält/enthalten
im wesentlichen ein Polypropylenpolymer oder eine Polypropylenmischung und
gegebenenfalls zugesetztes Titandioxid und/oder Kohlenwasserstoffharz. Beid
seitig angeordnete Zwischenschichten können nach ihrem Aufbau, ihrer Zu
sammensetzung und ihrer Dicke gleich oder verschieden sein. Die Deck
schicht/en enthält/enthalten im wesentlichen Co- und/oder Terpolymere aus
α-Olefinen mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls gemischt mit Poly
propylen. Beidseitig angeordnete Deckschichten können nach ihrem Aufbau,
ihrer Zusammensetzung und ihrer Dicke gleich oder verschieden sein. Minde
stens eine Deckschicht der Mehrschichtfolie ist siegelbar und nicht dicker als
0,4 µm. Das Polymere der Deck- und/oder Zwischenschicht/en kann gege
benenfalls peroxidisch abgebaut sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Mehrschichtfolie
sowie ihre Verwendung.
Opake Folien sind allgemein bekannt. So wird beispielsweise in der EP-A-
00 18 087 eine fünfschichtige siegelfähige Folie beschrieben, die eine vakuolen
haltige Basisschicht, hergestellt aus Propylenhomopolymer und Calciumcar
bonat, aufweist, eine Zwischenschicht aus Propylenhomopolymer und Kohlen
wasserstoffharz hat und deren siegelfähige Deckschichten aus Propylen/Ethylen-
Copolymeren bestehen.
Bedingt durch die dicke Zwischenschicht aus Polypropylen und Kohlenwasser
stoffharz weist die Folie bessere mechanische Eigenschaften sowie einen höhe
ren Glanz auf als Folien nach dem Stand der Technik. Daneben ist die Folie
infolge der aufgeprägten Siegelschichten aus Propylen/Ethylen-Copolymeren gut
coronabehandelbar. Verbesserungswürdig ist die Folie im Glanz und im Weißgrad
bzw. in der Opazität. Die noch nicht optimalen Glanzwerte resultieren aus der
üblichen Deckschichtdicke von 0,5 bis 2 µm, und die niedrigen Opazitätswerte
sind auf die dicken transparenten Zwischenschichten zurückzuführen. Für die
vakuolenhaltige Kernschicht bleibt nur ein geringer Dickenanteil übrig.
Aus der EP-A-03 12 226 ist eine mehrschichtige opake Folie bekannt, bei der
eine Deckschicht aus einem gut bedruckbaren (printable) Polymer besteht, die
eine Zwischenschicht aus Propylenhomopolymeren aufweist und eine Kern
schicht hat, die vakuolenhaltig ist. Die Folie soll sich - gesehen von der Hömo
polymerseite aus - durch einen guten Glanz auszeichnen. Bedingt durch die
angegebenen Schichtdickenverhältnisse ist - ähnlich wie in EP-A-00 18 087 - der
Oberflächenglanz und die Opazität bzw. der Weißgrad verbesserungswürdig.
In der EP-A-04 08 971 wird eine Folie mit hohem Weißgrad und hoher Opazität
beschrieben, die gut bedruckbar ist und glänzend sein soll. Auch hier ist auf
grund der hohen Deckschichtdicke der Glanz verbesserungswürdig. Andererseits
kann die Folie eine wolkige Struktur aufweisen, die wahrscheinlich von der
kleinen Korngröße des verwendeten Calciumcarbonats herrührt. Die bevorzugt
angegebene Teilchengröße von 1,0 µm hat eine schlechte Dispergierbarkeit im
Polymeren zur Folge. Außerdem führt der erhöhte Feinanteil der Körner zu einer
verringerten Opazität, da hierdurch keine Vakuolen entstehen.
In der EP-A-02 34 758 und in der EP-A-02 25 685 werden gut bedruckbare
opake Folien beschrieben. Aufgrund der Oberflächenbeschaffenheit sind die
Folien jedoch durch ein sehr mattes Aussehen geprägt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, die Nachteile der im
Stand der Technik vorbeschriebenen Folien zu vermeiden. Insbesondere soll
eine Mehrschichtfolie zur Verfügung gestellt werden, die durch einen hohen
Weißgrad und eine hervorragende Opazität ausgezeichnet ist. Gleichzeitig soll
die Folie einen guten Glanz und mindestens eine Deckschicht mit guten Siegel
eigenschaften, insbesondere mit einem großen Siegelbereich und einer guten
Siegelnahtfestigkeit, aufweisen.
Je nach ihrem Verwendungszweck soll die Folie gegebenenfalls zusätzlich eine
bedruckbare Oberfläche und eine hohe, über lange Lagerzeiten hinweg bestän
dige Oberflächenspannung besitzen, die auch nach mehr als drei Monaten nicht
unter 36 mN/m fällt. Ein besonderes Anliegen der Erfindung ist es daneben, den
Weißgrad und die Opazität der Folie bei gegebener Dicke und gegebenem
Oberflächenglanz zu maximieren. Eine solche Folie stellt vom Materialeinsatz her
die günstigste Lösung dar.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Mehrschichtfolie der
eingangs genannten Gattung, wobei
- a) die Kernschicht ein Polypropylenpolymeres oder eine Polypropylenmi schung und Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 2 µm und gegebenenfalls weitere zugesetzte Additive enthält,
- b) die beidseitigen Zwischenschichten gleich oder verschieden sein können,
- c) die Zwischenschicht/en ein Polypropylenpolymeres oder eine Polypropy lenmischung und gegebenenfalls zugesetzte Additive enthält/enthalten,
- d) die beidseitigen Deckschichten gleich oder verschieden sein können und
- e) mindestens eine Deckschicht eine Dicke von 0,4 µm aufweist und
- f) die Deckschicht/en
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen oder
Propylen und Butylen oder
Ethylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlen stoffatomen oder
Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlen stoffatomen oder ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen oder
Ethylen und Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/ oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren
und gegebenenfalls zugesetzte Additive enthält/enthalten.
Die erfindungsgemäße Folie ist mindestens dreischichtig und umfaßt als wesentli
che Schichten immer die Kernschicht K und zumindest eine Zwischenschicht Z
und zumindest eine Deckschicht D gemäß einem Aufbau KZD. Die Wahl der
Anzahl der Schichten hängt in erster Linie von dem vorgesehenen Einsatzzweck
ab, wobei vier- und fünfschichtige Ausführungsformen besonders bevorzugt sind
entsprechend einem symmetrischen Aufbau DZKZD oder einem asymmetrischen
Aufbau DKZD.
Die Gesamtdicke der Folie kann innerhalb weiter Grenzen variieren und richtet
sich nach dem beabsichtigten Verwendungszweck.
Die bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Folie haben Ge
samtdicken von 10 bis 120 µm, wobei 20 bis 80 µm, insbesondere 30 bis 60 µm,
bevorzugt sind.
Die Dicke der Zwischenschicht/en beträgt jeweils unabhängig voneinander 2 bis
12 µm, wobei Zwischenschichtdicken von 3 bis 8 µm, insbesondere 3 bis 6 µm,
bevorzugt sind. Die angegebenen Werte beziehen sich jeweils auf eine Zwi
schenschicht.
Erfindungswesentlich für das Eigenschaftsprofil ist mindestens eine Deckschicht
von 0,4 µm oder weniger. Für diese "dünne" Deckschicht ist der Bereich von 0,1
bis 0,3 µm bevorzugt. Die Dicke der zweiten Deckschicht - wenn vorhanden -
wird unabhängig von der anderen "dünnen" Deckschicht gewählt und kann
grundsätzlich ebenfalls "dünn" im Sinne von 0,4 µm, bevorzugt 0,1 bis 0,3 µm,
oder auch dicker sein.
Für eine zweite "dickere" Schicht sind Dicken von < 0,6 µm bevorzugt, insbeson
dere 0,7 bis 2 µm.
Die Angabe der bevorzugten Dicken für die zweite Deckschicht charakterisieren
besonders vorteilhafte Ausführungsformen. Damit soll jedoch die im Wertebe
reich entstehende Lücke zwischen 0,4 und 0,6 µm nicht von der Erfindung
ausgeschlossen werden.
Die Dicke der Kernschicht ergibt sich entsprechend aus der Differenz von Ge
samtdicke und der Dicke der aufgebrachten Deck- und Zwischenschicht/en und
kann daher analog der Gesamtdicke innerhalb weiter Grenzen variieren.
Die Kernschicht der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie enthält im wesentlichen
ein Propylenpolymer oder eine Polypropylenmischung und die genannten Calci
umcarbonatpartikeln mit einem mittleren Teilchendurchmesser zwischen 1 und
2 µm und gegebenenfalls weitere zugesetzte Additive in jeweils wirksamen
Mengen.
Das Polypropyleripolymere enthält zum überwiegenden Teil (mindestens 90 %)
Propylen und besitzt einen Schmelzpunkt von 164°C oder höher, vorzugsweise
150 bis 170°C. Isotaktisches Homopolypropylen mit einem n-heptanlöslichen
Anteil von 6 Gew.-% und weniger, bezogen auf das isotaktische Homopolypropy
len, Copolymere von Ethylen und Propylen mit einem Ethylengehalt von
10 Gew.-% oder weniger, Copolymere von Propylen mit C4-C8-α-Olefinen mit
einem α-Olefingehalt von 10 Gew.-% oder weniger stellen bevorzugte Propylen
polymere für die Kernschicht dar, wobei isotaktisches Homopolypropylen beson
ders bevorzugt ist. Die angegebenen Gewichtsprozente beziehen sich auf das
jeweilige Copolymer. Das Propylenpolymere der Kernschicht hat im allgemeinen
einen Schmelzflußindex von 0,5 g/10 min bis 8 g/10 min, vorzugsweise
2 g/10 min bis g/10 min, bei 230°C und einer Kraft von 21,6 N (DIN 53 735).
Des weiteren ist eine Mischung aus den genannten Propylenhomo- und/oder
-copolymeren und/oder anderen Polyolefinen, insbesondere mit 2 bis 6 C-Ato
men, geeignet, wobei die Mischung mindestens 50 Gew.-%, insbesondere
mindestens 75 Gew.-%, Propylenpolymerisat enthält. Geeignete andere Polyole
fine in der Polymermischung sind Polyethylene, insbesondere HDPE, LDPE und
LLDPE, wobei der Anteil dieser Polyolefine jeweils 15 Gew.-%, bezogen auf die
Polymermischung, nicht übersteigt.
Neben dem genannten Calciumcarbonat ist als weiteres Kernschichtadditiv,
welches gegebenenfalls zugesetzt sein kann, Titandioxid besonders geeignet.
Vorzugsweise bestehen die Titandioxidteilchen überwiegend aus Rutil, welcher
im Vergleich zum Anatas eine höhere Deckkraft zeigt. In bevorzugter Ausfüh
rungsform bestehen die Titandioxidteilchen zu mindestens 95 Gew.-% aus Rutil.
Sie können nach einem üblichen Verfahren, z. B. nach dem Chlorid- oder Sulfat
prozeß, hergestellt werden. Titandioxid selbst ist bekanntlich photoaktiv. Bei
Einwirkung von UV-Strahlen bilden sich freie Radikale auf der Oberfläche der
TiO2-Partikel. Diese freien Radikale können zu Abbaureaktionen und Vergilbun
gen führen. Daher werden die Titandioxidteilchen bevorzugt mit einem Überzug
aus anorganischen Oxiden eingesetzt, wie er üblicherweise als Überzug für TiO2-
Weißpigment in Papieren oder Anstrichmitteln zur Verbesserung der Lichtecht
heit verwendet wird. Zu den besonders geeigneten anorganischen Oxiden
gehören die Oxide von Aluminium, Silicium, Zink oder Magnesium oder Mischun
gen aus zwei oder mehreren dieser Verbindungen. Die anorganischen Oxide
werden aus wasserlöslichen Verbindungen, z. B. Alkali-, insbesondere Natrium
aluminat, Aluminiumhydroxid, Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat, Natriumsilikat
oder Kieselsäure, in der wäßrigen Suspension ausgefällt. TiO2-Partikel mit einem
Überzug aus mehreren dieser Verbindungen werden z. B. in der EP-A-00 78 633
und EP-A-00 44 515 beschrieben.
Weiterhin enthält der Überzug organische Verbindungen mit polaren und unpola
ren Gruppen. Die organischen Verbindungen müssen bei der Herstellung der
Folie durch Extrusion der Polymerschmelze ausreichend stabil sein. Polare
Gruppen sind beispielsweise -OH, -OR, -COOX (x = R, H oder Na; R = C1-C34-
Alkyl). Bevorzugte organische Verbindungen sind Alkanole und Fettsäuren mit 8
bis 30 C-Atomen in der Alkylgruppe, insbesondere Fettsäuren und primäre
n-Alkanole mit 12 bis 24 C-Atomen, sowie Polydiorganosiloxane und/oder
Polyorganohydrogensiloxane wie Polydimethylsiloxan und Polymethylhydrogen
siloxan.
Der Überzug auf den TiO2-Teilchen besteht gewöhnlich aus 1 bis 12 g, ins
besondere 2 bis 6 g, anorganischer Oxide und 0,5 bis 3 g, insbesondere 0,7 bis
1,5 g, organischer Verbindung, bezogen auf 100 g TiO2-Teilchen. Der Überzug
wird auf die Teilchen in wäßriger Suspension aufgebracht. Als besonders vor
teilhaft hat es sich erwiesen, wenn die TiO2-Teilchen mit Al2O3 und Stearinsäure
beschichtet sind.
Der Anteil an Titandioxid in der Kernschicht - sofern vorhanden - beträgt 1 bis
9 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf die Kernschicht. Die mittlere
Teilchengröße ist sehr klein und liegt vorzugsweise bei 0,15 bis 0,30 µm, wobei
sich die angegebene Teilchengröße auf die beschichteten Teilchen bezieht.
Mit diesem Gewichtsanteil und mit dieser Korngröße für das Titandioxid können
die optischen Eigenschaften der Folie (Glanz, Opazität und höherer Weißgrad als
mit 5 Gew.-% TiO2 erreichbar ist) nicht mehr weiter optimiert werden.
Erfindungsgemäß erfolgen weitere Verbesserungen der optischen Eigenschaften
über die Größe und Menge der Calciumcarbonatteilchen in der Kernschicht. Es
wird dabei ausgegangen von einer üblichen Zusatzmenge vom Calciumcarbonat
von 2 bis 7 Gew.-% in der Kernschicht, vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht der Kernschicht. Gemäß dem Stand der Technik liegt der
mittlere Teilchendurchmesser des verwendeten CaCO3 im Bereich von 0,7 bis
5 µm, wobei 3 bis 4 µm einen bevorzugten Bereich darstellen.
Die Auswahl einer geeigneten Größe für den mittleren Teilchendurchmesser wird
bei der hier vorliegenden Erfindung von mehreren, teilweise gegenläufigen Fakto
ren bestimmt.
Mit zunehmendem Teilchendurchmesser des CaCO3 werden zwar die Vakuolen
größer und damit die gewünschte Opazität der Kernschicht verbessert, aber der
Glanz der Folie erniedrigt sich und gleichzeitig nimmt die Rauhigkeit der Ober
flächen der Kernschicht zu. Damit ist bei zunehmender Korngröße des CaCO3
gleichzeitig eine zunehmend dickere Zwischenschicht erforderlich. Bei vorgege
bener Gesamtdicke der Folie beschränkt eine dickere Zwischenschicht jedoch
gleichzeitig die Dicke der Kernschicht, welche die Opazität bedingt. Somit ist der
Maximierung der Korngröße für eine möglichst gute Vakuolenbildung nach oben
eine Grenze gesetzt.
Nach unten hin wird die Grenze der CaCO3-Korngröße von der Dispergierfähig
keit des Calciumcarbonatkornes und von der Fähigkeit, Vakuolen zu bilden,
vorgegeben. Außerdem wachsen die Kosten für das Calciumcarbonatmaster
batch bei Unterschreitung eines gewissen Teilchendurchmessers überproportio
nal an.
Bei einer ausgewogenen Berücksichtigung all dieser Punkte wurde ein optimaler
mittlerer Teilchendurchmesser von 1 bis 2 µm gefunden.
Ein mittlerer Teilchendurchmesser des CaCO3 innerhalb dieses angegebenen
Bereichs ist für das erfindungsgemäße Anforderungsprofil der Mehrschichtfolie
mit einer Zwischenschicht wesentlich. Die besten Ergebnisse werden mit einer
Calciumcarbonatkorngröße von ca. 1,5 µm für den mittleren Teilchendurch
messer erzielt.
Neben diesen besonders vorteilhaften Additiven TiO2 und CaCO3 kann die
Kernschicht selbstverständlich gegebenenfalls noch weitere übliche Additive in
jeweils wirksamen Mengen enthalten.
Durch den Zusatz von vakuolenbildendem CaCO3 wird die Rauhigkeit der
Oberflächen der Kernschicht vergrößert und der Glanz der Folie erniedrigt. Um
diese nachteiligen Effekte auszugleichen, versieht man die Kernschicht auf
mindestens einer Seite, gegebenenfalls auf beiden Seiten mit einer Zwischen
schicht, wobei beidseitige Zwischenschichten nach ihrem Aufbau (Polymer), ihrer
Zusammensetzung (Additive) und ihrer Dicke gleich oder verschieden sein
können.
Diese Zwischenschicht/en enthält/enthalten im wesentlichen Polypropylenpoly
mere oder Polypropylenmischungen, wie sie vorstehend für die Kernschicht
beschrieben wurden. Grundsätzlich können die Kernschicht und die Zwischen
schicht/en aus gleichen oder verschiedenen Propylenpolymeren bzw. Mischun
gen aufgebaut sein.
Die Schmelzflußindices der Polymeren für die Kern- und Zwischenschicht/en
sollen möglichst gleich groß sein. Gegebenenfalls kann der MFI der Zwischen
schicht/en etwas höher liegen, wobei eine Differenz von 20 % nicht überschritten
werden soll.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform werden die in der Zwischen
schicht eingesetzten Polypropylenpolymeren durch den Zusatz von organischen
Peroxiden teilabgebaut. Ein Maß für den Grad des Abbaus des Polymeren ist der
sogenannte Abbaufaktor A, welcher die relative Änderung des Schmelzflußindex
nach DIN 53 735 des Polypropylens, bezogen auf das Ausgangspolymere,
angibt.
MFI1 = Schmelzflußindex vor dem Zusatz des organischen Peroxids Poly
propylenpolymerer
MFI2 = Schmelzflußindex des peroxidisch abgebauten Polypropylenpoly meren
MFI2 = Schmelzflußindex des peroxidisch abgebauten Polypropylenpoly meren
Erfindungsgemäß liegt der Abbaufaktor A des eingesetzten Polypropylenpoly
meren in einem Bereich von 3 bis 15, vorzugsweise 6 bis 10. Die Einhaltung
dieses Bereichs ist für die gewünschten Glanzeigenschaften der Folie besonders
günstig.
Als organische Peroxide sind Dialkylperoxide besonders bevorzugt, wobei unter
einem Alkylrest die üblichen gesättigten geradkettigen oder verzweigten niederen
Alkylreste mit bis zu sechs Kohlenstoffatomen verstanden werden. Insbesondere
sind 2,5-Dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)-hexan oder Di-t-butylperoxid bevorzugt.
Als Additive sind der Kernschicht bevorzugt Titandioxid und/oder ein nieder
molekulares Harz zugesetzt. Eine besonders geeignete Ausführungsform enthält
ein TiO2 in der Zwischenschicht, welches bezüglich Modifikation, Überzug,
Teilchengröße etc. dem vorstehend für die Kernschicht beschriebenen entspricht.
Der Anteil an TiO2 in der Zwischenschicht liegt unter 5 Gew.-% und bevorzugt
zwischen 1 und 5 Gew.-%o, bezogen auf das Gewicht der Zwischenschicht.
Insgesamt soll der Anteil an TiO2 in Kern-. und Zwischenschicht/en nicht über
5 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht von Kern- und Zwischen
schicht.
Weiterhin ist der Zusatz eines niedermolekularen Harzes bevorzugt, dessen
Anteil 1 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%, beträgt. Der Erwei
chungspunkt des Harzes liegt zwischen 130 und 180°C (gemessen nach DIN
1995-U4, entspricht ASTM E-28), vorzugsweise über 140°C. Unter den zahlrei
chen niedrigmolekularen Harzen sind die Kohlenwasserstoffharze bevorzugt, und
zwar in Form der Erdölharze (Petroleumharze), Styrolharze, Cyclopentadienharze
und Terpenharze (diese Harze sind in Ullmanns Encyklopädie der techn. Che
mie, 4. Auflage, Band 12, Seiten 539 bis 553, beschrieben).
Die Erdölharze sind solche Kohlenwasserstoffharze, die durch Polymerisation
von tiefzersetzten (deep-decomposed) Erdölmaterialien in Gegenwart eines
Katalysators hergestellt werden. Diese Erdölmaterialien enthalten gewöhnlich ein
Gemisch von harzbildenden Substanzen wie Styrol, Methylstyrol, Vinyltoluol,
Inden, Methylinden, Butadien, Isopren, Piperylen und Pentylen. Die Styrolharze
sind niedrigmolekulare Homopolymere von Styrol oder Copolymere von Styrol
mit anderen Monomeren wie Methylstyrol, Vinyltoluol und Butadien. Die Cyclo
pentadienharze sind Cyclopentadienhomopolymere oder Cyclopentadiencopoly
mere, die aus Kohlenteerdestillaten und zerlegtem Erdölgas erhalten werden.
Diese Harze werden hergestellt, indem die Materialien, die Cyclopentadien
enthalten, während einer langen Zeit bei hoher Temperatur gehalten werden. In
Abhängigkeit von der Reaktionstemperatur können Dimere, Trimere oder Oligo
mere erhalten werden.
Die Terpenharze sind Polymerisate von Terpenen, d. h. Kohlenwasserstoffen der
Formel C10H16, die in fast allen etherischen Ölen oder ölhaltigen Harzen von
Pflanzen enthalten sind, und phenolmodifizierte Terpenharze. Als spezielle
Beispiele der Terpene sind Pinen, α-Pinen, Dipenten, Limonen, Myrcen, Cam
phen und ähnliche Terpene zu nennen. Bei den Kohlenwasserstoffharzen kann
es sich auch um die sogenannten modifizierten Kohlenwasserstoffharze handeln.
Die Modifizierung erfolgt im allgemeinen durch Reaktion der Rohstoffe vor der
Polymerisation, durch Einführung spezieller Monomere oder durch Reaktion des
polymerisierten Produkts, wobei insbesondere Hydrierungen oder Teilhydrierun
gen vorgenommen werden.
Als Kohlenwasserstoffharze werden außerdem Styrolhomopolymerisate, Styrolco
polymerisate, Cyclopentadienhomopolymerisate, Cyclopentadiencopolymerisate
und/oder Terpenpolymerisate mit einem Erweichungspunkt von jeweils oberhalb
135 °C eingesetzt (bei den ungesättigten Polymerisaten ist das hydrierte Produkt
bevorzugt). Ganz besonders bevorzugt werden die Cyclopentadienpolymerisate
mit einem Erweichungspunkt von 140°C und darüber in den Zwischenschichten
eingesetzt.
Neben diesen bevorzugten Additiven kann die Zwischenschicht auch noch
weitere übliche Additive enthalten.
Die auf der oder den äußeren Oberfläche/n der Zwischenschicht/en oder der
Kernschicht angeordnete/n Deckschicht/en enthält/enthalten im wesentlichen
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen oder
Propylen und Butylen oder
Ethylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffato men oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen oder
Ethylen und Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren
und gegebenenfalls zugesetzte Additive.
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen oder
Propylen und Butylen oder
Ethylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffato men oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen oder
Ethylen und Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren
und gegebenenfalls zugesetzte Additive.
Besonders bevorzugt enthält/enthalten die Deckschicht/en neben den optiona
len Additiven
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten besonders bevorzugten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten besonders bevor zugten Co- und/oder Terpolymeren,
wobei insbesondere
statistische Ethylen-Propylen-Copolymere mit einem Ethylengehalt von 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 8 Gew.-%, oder
statistische Propylen-Butylen-1 -Copolymere mit einem Butylengehalt von 4 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymeren, oder statistische Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymere mit einem Ethylengehalt von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, und
einem Butylen-1-Gehalt von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Terpolymeren, oder
eine Mischung von einem Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-1 -Copolymeren
mit einem Ethylengehalt von 0,1 bis 7 Gew.-%
und einem Propylengehalt von 50 bis 90 Gew.-%
und einem Butylen-1-Gehalt von 10 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung,
bevorzugt sind.
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten besonders bevorzugten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten besonders bevor zugten Co- und/oder Terpolymeren,
wobei insbesondere
statistische Ethylen-Propylen-Copolymere mit einem Ethylengehalt von 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 8 Gew.-%, oder
statistische Propylen-Butylen-1 -Copolymere mit einem Butylengehalt von 4 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymeren, oder statistische Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymere mit einem Ethylengehalt von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, und
einem Butylen-1-Gehalt von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Terpolymeren, oder
eine Mischung von einem Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-1 -Copolymeren
mit einem Ethylengehalt von 0,1 bis 7 Gew.-%
und einem Propylengehalt von 50 bis 90 Gew.-%
und einem Butylen-1-Gehalt von 10 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung,
bevorzugt sind.
Ebenso wie die Zwischenschicht kann die Deckschicht einseitig oder beidseitig
aufgebracht werden. Beidseitig aufgebrachte Deckschichten können nach ihrem
Aufbau, ihrer Zusammensetzung und nach ihrer Dicke gleich oder verschieden
sein. Die Auswahl der geeigneten Polymeren, Additive und Dicke erfolgt für jede
Deckschicht unabhängig von der jeweils anderen und im Hinblick auf die ge
wünschten Eigenschaften und den jeweiligen Verwendungszweck der Folie.
Es ist jedoch erfindungswesentlich für das geforderte Eigenschaftsprofil, daß
mindestens eine Deckschicht der Mehrschichtfolie nicht dicker als 0,4 µm ist,
wobei insbesondere der Bereich von 0,1 bis 0,3 µm bevorzugt ist.
Siegelfähige Propylenpolymere werden üblicherweise in Schichtdicken von
deutlich über 0,5 µm aufgebracht, wodurch der gute Oberflächenglanz der
Zwischenschicht wesentlich herabgesetzt wird. Der Glanzverlust ist erheblich und
beträgt in manchen Fällen mehr als 30 bis 40 Einheiten. Überraschenderweise
bleibt der hervorragende Glanz der Zwischenschicht erhalten, wenn die Deck
schicht nicht dicker als 0,4 µm ist. Gleichzeitig weist eine solche Deckschicht
völlig unerwartet immer noch trotz ihrer dünnen Schichtdicke sehr gute Siegel
werte auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Mehrschichtfolie sind beidseitig
unterschiedliche Deckschichten aufgebracht, wobei Varianten mit nur einer oder
mit beidseitig identischen Deckschicht/en auch von der Erfindung umfaßt sein
sollen.
Der Begriff "unterschiedlich" bezieht sich in diesem Zusammenhang sowohl auf
die Dicke der Deckschichten als auch auf das Polymere, welches sie im wesentli
chen aufbaut, und auch auf deren Zusammensetzung nach Art und Menge der
zugesetzten Additive. Dabei müssen jedoch nicht zwingend alle Parameter
verschieden sein. "Unterschiedlich" im Sinne der bevorzugten Ausführungsform
sind Deckschichten auch, wenn nur eine der genannten Eigenschaften ver
schieden ist.
Insbesondere ist es bevorzugt, daß beide Deckschichten unterschiedlich dick
sind, wobei die "dünnere" Deckschicht (D1) höchstens 0,4 µm, bevorzugt 0,1 bis
0,3 µm, und die "dickere" Deckschicht (D2) mindestens 0,6 µm, bevorzugt 0,7
bis 2 µm, umfaßt.
Von den vorstehend beschriebenen Polymeren für die Deckschicht sind Ethylen-
Propylen-Copolymere, Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymere und Mischungen
aus Propylen-Butylen-Copolymeren und Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymeren
ganz besonders geeignet. Daraus ergeben sich bei zwei nach ihrer Dicke unter
scheidbaren Deckschichten sechs Kombinationsmöglichkeiten, welche sich alle
als besonders vorteilhaft erwiesen haben.
Die gegebenenfalls zugesetzten Additive umfassen insbesondere Siliciumdioxid
als Antiblockmittel und Polydimethylsiloxan (PDMS) als Gleitmittel, welche bevor
zugt der "dickeren" Deckschicht D2 zugesetzt werden. Siliciumdioxid wird mit
einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 6 µm und in einer Menge von 0,1
bis 2 Gew.-% besonders vorteilhaft eingesetzt. PDMS ist mit einer Viskosität von
10 000 bis 1 000 000 mm2/s und in einer Menge von 0,3 bis 2 Gew.-% (jeweils
bezogen auf das Gewicht der Schicht) besonders günstig.
Weiterhin ist es bevorzugt, der "dünneren" Deckschicht D1 kein SiO2 und kein
PDMS zuzusetzen, wenn auch gegebenenfalls übliche Additive in jeweils wirk
samen Mengen enthalten sein können.
Zur Verbesserung der Hafteigenschaften der Deckschicht/en können die Ober
flächen der Folie coronabehandelt werden, wobei gegebenenfalls die entspre
chende Behandlung einer Oberfläche ausreicht. Insbesondere ist es bevorzugt,
daß die dünne Deckschicht D1 coronabehandelt wird.
Um bestimmte Eigenschaften der erfindungsgemäßen Polypropylenfolie noch
weiter zu verbessern, können sowohl die Kernschicht als auch die Zwischen
schicht/en und die Deckschicht/en Zusätze in einer jeweils wirksamen Menge
enthalten, vorzugsweise Antistatika und/oder Antiblockmittel und/oder Gleitmittel
und/oder Stabilisatoren und/oder Neutralisationsmittel, die mit den Polymeren
der Kernschicht und der Deckschicht/en verträglich sind. Alle Mengenangaben
in der folgenden Ausführung in Gewichtsprozent (Gew.-%) beziehen sich jeweils
auf die Schicht oder Schichten, der oder denen das Additiv zugesetzt sein kann.
Bevorzugte Antistatika sind Alkali-alkansulfonate, polyethermodifizierte, d. h.
ethoxylierte und/oder propoxylierte Polydiorganosiloxane (Polydialkylsiloxane,
Polyalkylphenylsiloxane und dergleichen) und/oder die im wesentlichen gerad
kettigen und gesättigten aliphatischen, tertiären Amine mit einem aliphatischen
Rest mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen, die mit ω-Hydroxy-(C1-C4)-alkyl-Gruppen
substituiert sind, wobei N,N-bis-(2-hydroxyethyl)-alkylamine mit 10 bis 20 Kohlen
stoffatomen, vorzugsweise 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, im Alkylrest besonders
geeignet sind. Die wirksame Menge an Antistatikum liegt im Bereich von 0,05 bis
0,3 Gew.-%.
Gleitmittel sind höhere aliphatische Säureamide, höhere aliphatische Säureester,
Wachse und Metallseifen sowie Polydimethylsiloxane. Die wirksame Menge an
Gleitmittel liegt im Bereich von 0,1 bis 3 Gew.-%. Besonders geeignet ist der Zu
satz von höheren aliphatischen Säureamiden im Bereich von 0,15 bis
0,25 Gew.-% in der Basisschicht und/oder den Deckschichten. Ein insbesondere
geeignetes aliphatisches Säureamid ist Erucasäureamid.
Der Zusatz von Polydimethylsiloxanen ist im Bereich von 0,3 bis 2,0 Gew.-%
bevorzugt, insbesondere Polydimethylsiloxane mit einer Viskosität von 10 000 bis
1 000 000 mm2/s.
Als Stabilisatoren können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für
Ethylen-, Propylen- und andere α-Olefinpolymere eingesetzt werden. Deren
Zusatzmenge liegt zwischen 0,05 und 2 Gew.-%. Besonders geeignet sind phe
nolische Stabilisatoren, Alkali-/Erdalkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicar
bonate.
Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0,1 bis 0,6 Gew.-%,
insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-%, und mit einer Molmasse von mehr als
500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-Tetrakis-3-(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxy
phenyl)-Propionat oder 1 ,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxy
benzyl)benzol sind besonders vorteilhaft.
Weiterhin sind Erdalkalistearate und -carbonate in einer Zusatzmenge von 0,01
bis 0,05 Gew.-% bevorzugt, insbesondere Calciumstearat und/oder Calciumcar
bonat mit einer mittleren Teilchengröße kleiner 0,1 mm, vorzugsweise 0,03 bis
0,07 mm, mit einer absoluten Teilchengröße von kleiner 5 µm und einer spezifi
schen Oberfläche von mindestens 40 m2/g.
Geeignete Antiblockmittel sind anorganische Zusatzstoffe wie Siliciumdioxid,
Calciumcarbonat, Magnesiumsilicat, Aluminiumsilicat, Calciumphosphat und
dergleichen und/oder unverträgliche organische Polymerisate wie Polyamide,
Polyester, Polycarbonate und dergleichen, bevorzugt werden Benzoguanamin
formaldehyd-Polymere, Siliciumdioxid und Calciumcarbonat. Die wirksame
Menge an Antiblockmittel liegt im Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 0,5 Gew.-%. Die mittlere Teilchengröße liegt zwischen 1 und 6 µm,
insbesondere 2 und 5 µm, wobei Teilchen mit einer kugelförmigen Gestalt, wie
in der EP-A-02 36 945 und der DE-A-38 01 535 beschrieben, besonders geeignet
sind.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsge
mäßen Mehrschichtfolie nach dem an sich bekannten Coextrusionsverfahren.
Im Rahmen diesem Verfahrens wird so vorgegangen, daß die den einzelnen
Schichten der Folie entsprechenden Schmelzen durch eine Flachdüse coextru
diert werden, die so erhaltene Folie zur Verfestigung auf einer oder mehreren
Walze/n abgezogen wird, die Folie anschließend biaxial gestreckt (orientiert), die
biaxial gestreckte Folie thermofixiert und gegebenenfalls an der zur Coronabe
handlung vorgesehenen Oberflächenschicht coronabehandelt wird.
Die biaxiale Streckung (Orientierung) kann simultan oder aufeinanderfolgend
durchgeführt werden, wobei die aufeinanderfolgende biaxiale Streckung, bei der
zuerst längs (in Maschinenrichtung) und dann quer (senkrecht zur Maschinen
richtung) gestreckt wird, bevorzugt ist.
Zunächst wird wie beim Coextrusionsverfahren üblich das Polymere oder die
Polymermischung der einzelnen Schichten in einem Extruder komprimiert und
verflüssigt, wobei die gegebenenfalls zugesetzten Additive bereits im Polymer
enthalten sein können. Die Schmelzen werden dann gleichzeitig durch eine
Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepreßt, und die ausgepreßte mehrschichtige Folie
wird auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen, wobei sie abkühlt und
sich verfestigt.
Die so erhaltene Folie wird dann längs und quer zur Extrusionsrichtung ge
streckt, was zu einer Orientierung der Molekülketten führt. In Längsrichtung wird
vorzugsweise 4 : 1 bis 7 : 1 und in Querrichtung vorzugsweise 6 : 1 bis 9 : 1 ge
streckt. Das Längsstrecken wird man zweckmäßigerweise mit Hilfe zweier ent
sprechend dem angestrebten Streckverhältnis verschieden schnellaufender Wal
zen durchführen und das Querstrecken mit Hilfe eines entsprechenden Kluppen
rahmens.
An die biaxiale Streckung der Folie schließt sich ihre Thermofixierung (Wärmebe
handlung) an, wobei die Folie etwa 0,5 bis 10 s lang bei einer Temperatur von
110 bis 130°C gehalten wird. Anschließend wird die Folie in üblicher Weise mit
einer Aufwickeleinrichtung aufgewickelt.
Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Abzugswalze oder -walzen,
durch die die ausgepreßte Folie auch abgekühlt und verfestigt wird, bei einer
Temperatur von 10 bis 90°C zu halten, bevorzugt 20 bis 60°C.
Darüber hinaus wird die Längsstreckung vorteilhafterweise bei einer Temperatur
von weniger als 140°C, vorzugsweise im Bereich von 110 bis 130°C, und die
Querstreckung bei einer Temperatur größer 140°C, vorzugsweise bei 145 bis
160°C, durchgeführt.
Gegebenenfalls kann/können wie oben erwähnt nach der biaxialen Streckung
eine oder beide Oberfläche/n der Folie nach einer der bekannten Methoden
coronabehandelt werden. Zweckmäßigerweise wird dabei so vorgegangen, daß
die Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchge
führt wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Spannung, meist Wech
selspannung (etwa 10 000 V und 10 000 Hz), angelegt ist, daß Sprüh- oder
Coronaentladungen stattfinden können. Durch die Sprüh- oder Coronaentladung
wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und reagiert mit den Molekü
len der Folienoberfläche, so daß polare Einlagerungen in der im wesentlichen un
polaren Polymermatrix entstehen. Die Behandlungsintensitäten liegen im üblichen
Rahmen, wobei 38 bis 45 mN/m bevorzugt sind.
Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie besitzt eine Kombination von Eigen
schaften, die sie in besonders hohem Maße geeignet macht für ihren bestim
mungsgemäßen Verwendungszweck als Verpackungsfolie oder Einschlagfolie
auf schnellaufenden Einschlagmaschinen. Sie weist nämlich all die Eigenschaften
auf, die von Polypropylenfolien im Hinblick auf enges, falten- und wellenfreies,
werbewirksames Einschlagbild gefordert werden. Darüber hinaus eignet sich die
erfindungsgemäße Mehrschichtfolie, insbesondere nach Corona- bzw. Flamm
behandlung, auch zur Herstellung von metallisierten und bedruckten Folien.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die erfindungsgemäße Mehrschicht
folie durch eine Vielzahl vorteilhafter Eigenschaften auszeichnet, insbesondere
durch
- - sehr hohen Glanz,
- - eine hohe Opazität und einen hohen Weißgrad,
- - eine homogene Folienoptik,
- - gute ein- bzw. beidseitige Siegeleigenschaften,
- - eine gute Oberflächenbehandelbarkeit,
- - gute Sofort- und Langzeitbedruckbarkeit,
- - bei Harzanwesenheit in der Zwischenschicht: verbesserte Barriereeigen schaften hinsichtlich Wasserdampfdurchtritt,
- - eine hohe Kratzfestigkeit beider Oberflächenschichten,
- - gute Beschichtungs- und Weiterverarbeitungseigenschaften.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert:
Es wurde ein fünfschichtige symmetrische Folie (Aufbau der Schichten: DZKZD)
hergestellt, wobei folgende Produktionsparameter eingehalten wurden:
Die Kernschicht und die beiden Zwischenschichten wurden über einen Laminar
adapter zusammengeführt (ZKZ-Folie), da sie in der Viskosität etwa gleich sind.
Das Aufbringen der beiden Deckschichten auf die ZKZ-Folie erfolgte dann mittels
einer Dreischichtdüse. Diese Vorfolie wurde auf einer Kühlwalze (Temperatur der
Kühlwalze: 30°C) abgekühlt. Anschließend erfolgte die Streckung zunächst in
Längs- (λl = 5,5 : 1; T = 130°C) und dann in Querrichtung (λq = 9 : 1; T =
160°C, Konvergenz: 15 %). Die Maschinengeschwindigkeit betrug ca.
210 m/min.
Die Folie hatte folgenden Aufbau:
Kernschicht K:
90,85 Gew.-% Propylenhomopolymerisat mit einem Schmelzfluß index von 4 g/10 min (230°C, 21,6 N)
5 Gew.-% Titandioxid (Rutil) mit einem mittleren Teilchendurch messer von 0,2 µm mit Beschichtung aus Al2O3 und Stearinsäure
4 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurch messer von 1,5 µm
0,15 Gew.-% N, N-Bis-ethoxyalkylamin (Antistatikum;
Armostat® 300, AKZO, Düren, DE)
Das Titandioxid wurde über ein Masterbatch (45 Gew.-% PP, 55 Gew.-% TiO2; Schulman white 8555 P, Fa. Schulman, Kerpen, DE) ebenso wie das Calcium carbonat (Masterbatch 30 Gew.-% PP, 70 Gew.-% CaCO3; Multibase® 7012 T, OMYA, Köln, DE) eingeführt.
90,85 Gew.-% Propylenhomopolymerisat mit einem Schmelzfluß index von 4 g/10 min (230°C, 21,6 N)
5 Gew.-% Titandioxid (Rutil) mit einem mittleren Teilchendurch messer von 0,2 µm mit Beschichtung aus Al2O3 und Stearinsäure
4 Gew.-% Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurch messer von 1,5 µm
0,15 Gew.-% N, N-Bis-ethoxyalkylamin (Antistatikum;
Armostat® 300, AKZO, Düren, DE)
Das Titandioxid wurde über ein Masterbatch (45 Gew.-% PP, 55 Gew.-% TiO2; Schulman white 8555 P, Fa. Schulman, Kerpen, DE) ebenso wie das Calcium carbonat (Masterbatch 30 Gew.-% PP, 70 Gew.-% CaCO3; Multibase® 7012 T, OMYA, Köln, DE) eingeführt.
Zwischenschichten Z:
100 Gew.-% Propylenhomopolymerisat mit einem Schmelzfluß index von 5 g/10 min (230°C, 21,6 N)
100 Gew.-% Propylenhomopolymerisat mit einem Schmelzfluß index von 5 g/10 min (230°C, 21,6 N)
Deckschichten D:
100 Gew.-% peroxidisch abgebautes Ethylen-Propylen-Copoly merisat mit einem C2-Gehalt von 4 %, einem Schmelzflußindex von 12 g/10 min (230°C, 21,6 N) und einem Abbaufaktor von 8
100 Gew.-% peroxidisch abgebautes Ethylen-Propylen-Copoly merisat mit einem C2-Gehalt von 4 %, einem Schmelzflußindex von 12 g/10 min (230°C, 21,6 N) und einem Abbaufaktor von 8
Dicke der Folie: 40 µm
Dicke von Schicht K: 32,6 µm
Dicke der Zwischenschichten Z: jeweils 3,5 µm
Dicke der Deckschichten D: jeweils 0,2 µm.
Dicke von Schicht K: 32,6 µm
Dicke der Zwischenschichten Z: jeweils 3,5 µm
Dicke der Deckschichten D: jeweils 0,2 µm.
Eine Deckschicht (D-Seite) wurde mit 41 mN/m coronabehandelt. Die Folie hat
die in der Tabelle genannten erfindungsgemäßen Eigenschaften.
Es wurde gemäß Beispiel 1 eine vierschichtige asymmetrische Folie mit folgen
dem Aufbau hergestellt:
Kernschicht K: wie in Beispiel 1
Zwischenschicht Z: wie in Beispiel 1
Deckschicht D1: wie in Beispiel 1
Deckschicht D2: übliches C₂C₃-Copolymerisat (ELTEX® PKS 419 x 6672; Solvay, Solingen, DE)
Zwischenschicht Z: wie in Beispiel 1
Deckschicht D1: wie in Beispiel 1
Deckschicht D2: übliches C₂C₃-Copolymerisat (ELTEX® PKS 419 x 6672; Solvay, Solingen, DE)
Die Foliendicke beträgt wiederum 40 µm. Die Dicke der Kernschicht ist 35,6 µm.
Die Dicke der Zwischenschicht ist 3,5 µm. Die Dicke von Deckschicht p2 beträgt
0,7 µm; diese Schicht ist siegelfähig. Die Dicke von Deckschicht D1 ist wiederum
0,2 µm. Sie ist überraschenderweise auch siegelfähig. Die D1-Seite wurde wieder
mit 41 mN/m coronabehandelt.
Es wurde gemäß Beispiel 1 eine fünfschichtige Folie mit folgendem symmetri
schen Aufbau hergestellt:
Kernschicht K: wie in Beispiel 1
Zwischenschichten Z: wie in Beispiel 1, jedoch zusätzlich mit 3% Titandioxid (beschichtet wie in Beispiel 1)
Deckschichten D: wie in Beispiel 1
Zwischenschichten Z: wie in Beispiel 1, jedoch zusätzlich mit 3% Titandioxid (beschichtet wie in Beispiel 1)
Deckschichten D: wie in Beispiel 1
Es wurde gemäß Beispiel 1 eine fünfschichtige Folie mit folgendem symmetri
schen Aufbau hergestellt:
Kernschicht K: wie in Beispiel 1
Zwischenschichten Z: wie in Beispiel 3, jedoch zusätzlich mit 10% Kohlenwasserstoffharz (Escorez® ECR 356, Exxon, Köln, DE)
Deckschichten D: wie in Beispiel 1
Zwischenschichten Z: wie in Beispiel 3, jedoch zusätzlich mit 10% Kohlenwasserstoffharz (Escorez® ECR 356, Exxon, Köln, DE)
Deckschichten D: wie in Beispiel 1
Es wurde gemäß Beispiel 1 eine vierschichtige asymmetrische (Schichtaufbau
D2KZD1) Folie mit folgendem Aufbau hergestellt:
Kernschicht K: wie in Beispiel 1
Zwischenschicht Z: wie in Beispiel 1
Deckschicht D1: wie in Beispiel 1
Deckschicht D2: niedrigsiegelndes Polymerblend (Tafmer®; Mitsui Petrochemical, Tokio, JP)
Zwischenschicht Z: wie in Beispiel 1
Deckschicht D1: wie in Beispiel 1
Deckschicht D2: niedrigsiegelndes Polymerblend (Tafmer®; Mitsui Petrochemical, Tokio, JP)
Die Foliendicke beträgt wiederum 40 µm. Die Dicke der Kernschicht ist 35,6 µm.
Die Dicke der Zwischenschicht ist 3,5 µm. Die Dicke von Deckschicht D2 beträgt
0,7 µm; die Schicht ist siegelfähig. Die Dicke von Deckschicht D1 ist wiederum
0,2 µm und wie in Beispiel 2 erwähnt ebenfalls überraschenderweise siegelfähig.
Die D1-Seite wurde wieder mit 41 mN/m coronabehandelt. Es wurde eine
minimale Siegelanspringtemperatur von 80°C gemessen. Zur Bestimmung
dieser Größe wird ein 15 mm breiter Streifen bei verschiedenen Temperaturen für
0,5 s bei 10 N/cm2 gesiegelt. Die minimale Siegelanspringtemperatur ist erreicht,
wenn beim Auseinanderziehen der Siegelnaht 0,5 N/mm Siegelkraft erreicht
werden (bei 20 cm/min).
Es wurde eine Folie wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch hat das Calciumcarbonat
eine Korngröße von 3,0 µm. Aus der Tabelle geht hervor, daß der Glanz der
Folie deutlich abgenommen hat. Auch die Opazität und der Weißgrad sind
zurückgegangen.
Es wurde eine Folie wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch hat das Calciumcarbonat
eine Korngröße von 0,8 µm. Die Folie ist wolkig, und die Opazität ist deutlich
geringer. Daneben ist das gewählte Calciumcarbonat sehr teuer.
Es wurde eine Folie wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch sind die Deckschichten
nicht aus peroxidisch abgebautem Copolymer. Der Glanz der Folie ist merklich
zurückgegangen.
Es wurde eine Folie wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch ist die Schichtdicke der
Deckschichten jetzt 0,6 µm. Der Glanz der Folie läßt deutlich zu wünschen übrig.
Es wurde eine Folie wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch ohne Deckschichten. Die
Folie hat einen hohen Glanz, jedoch keine Coronahaltbarkeit.
Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden die folgenden Meß
methoden benutzt:
DIN 53 735 bei 21,6 N Belastung und 230°C.
DSC-Messung, Maximum der Schmelzkurve, Aufheizgeschwindigkeit 20°C/min.
Der Glanz wurde nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wurde der Reflektorwert
als optische Kenngröße für die Oberfläche einer Folie. Angelehnt an die Normen
ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 60° oder 85°
eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die
ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf den
photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als proportio
nale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und muß mit
dem Einstrahlwinkel angegeben werden.
Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode (DlN
53 364) bestimmt.
Die coronabehandelten Folien wurden 14 Tage nach ihrer Produktion (Kurzzeit
beurteilung) bzw. 6 Monate nach ihrer Produktion (Langzeitbeurteilung) bedruckt.
Die Farbhaftung wurde mittels Klebebandtest beurteilt. Konnte mittels Klebeband
keine Farbe abgelöst werden, so wurde die Farbhaftung mit mäßig und bei
deutlicher Farbablösung mit schlecht beurteilt.
Die Bestimmung der Opazität und des Weißgrades erfolgt mit Hilfe des elek
trischen Remissionsphotometers "ELREPHO" der Firma Zeiss, Oberkochem (DE),
Normlichtart C, 20 Normalbeobachter. Die Opazität wird nach DIN 53 146
bestimmt. Der Weißgrad wird als WG = RY + 3RZ - 3RX definiert.
WG = Weißgrad; RY, RZ, RX = entsprechende Reflexionsfaktoren bei Einsatz
des Y-, Z- und X-Farbmeßfilters. Als Weißstandard wird ein Preßling aus Barium
sulfat (DIN 5033, Teil 9) verwendet. Ein Folienmuster (Größe DIN A4) wird in
einer Vorrichtung vom Typ Suntest CPS der Firma Heraeus, Hanau (DE), meh
rere Tage bestrahlt, Bestrahlungsstärke 765 W/m2, und anschließend mit unbe
waffnetem Auge mit einem nicht bestrahlten Muster verglichen.
Claims (24)
1. Siegelbare, opake, biaxial orientierte Polypropylen-Mehrschichtfolie aus einer
Kernschicht und einer einseitig oder beidseitig darauf angeordneten Zwischen
schicht/en und einer einseitig oder beidseitig auf der/den Zwischenschicht/en
oder der Kernschicht angeordneten Deckschicht/en, wobei
- a) die Kernschicht ein Polypropylenpolymeres oder eine Polypropylenmi schung und Calciumcarbonat mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 1 bis 2 µm und gegebenenfalls weitere zugesetzte Additive enthält,
- b) die beidseitigen Zwischenschichtengleich oder verschieden sein können,
- c) die Zwischenschicht/en ein Polypropylenpolymeres oder eine Polypropy lenmischung und gegebenenfalls zugesetzte Additive enthält/enthalten,
- d) die beidseitigen Deckschichten gleich oder verschieden sein können und
- e) mindestens eine Deckschicht eine Dicke von 0,4 µm aufweist und
- f) die Deckschicht/en
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen oder
Propylen und Butylen oder
Ethylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlen stoffatomen oder
Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlen stoffatomen oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen oder
Ethylen und Propylen und einem anderen α-Olefin mit 5 bis 10 Kohlenstoffatomen oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
eine Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren
und gegebenenfalls zugesetzte Additive enthält/enthalten.
2. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie vier- oder fünfschichtig ist.
3. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Kernschicht als weiteres Additiv Titandioxid enthält.
4. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Titandioxid in der
Kernschicht zwischen 1 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Kern
schicht, liegt und daß der mittlere Teilchendurchmesser der TiO2-Partikel 0,15 bis
0,30 µm beträgt.
5. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der CaCO3-Gehalt in der Kern
schicht 2 bis 7 Gew.-% beträgt (bezogen auf das Gewicht der Kernschicht).
6. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht als Additiv
ein Kohlenwasserstoffharz und gegebenenfalls Titandioxid enthält.
7. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzanteil in der Zwischen
schicht 1 bis 30 Gew.-% beträgt (bezogen auf die Masse der Zwischenschicht).
8. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Propylenpolymere der Zwi
schenschicht peroxidisch abgebaut ist.
9. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbaufaktor des in der
Zwischenschicht verwendeten Polypropylenpolymeren 3 bis 15 beträgt.
10. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenschicht 2
bis 6 µm beträgt.
11. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht/en
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
einer Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren,
enthält/enthalten.
ein Copolymeres von
Ethylen und Propylen oder
Ethylen und Butylen-1 oder
Propylen und Butylen-1 oder
ein Terpolymeres von
Ethylen und Propylen und Butylen-1 oder
eine Mischung aus einem oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren mit Polypropylen oder
einer Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Co- und/oder Terpolymeren,
enthält/enthalten.
12. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht/en ein
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymeres mit
einem Ethylengehalt von 2 bis 10 Gew.-% oder
statistisches Propylen-Butylen-1 -Copolymeres mit einem Butylen-1-Gehalt von 4 bis 25 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymeren, oder ein statistisches Ethylen-Propylen-Butylen-1 -Terpolymeres mit einem Ethylengehalt von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, und
einem Butylen-1-Gehalt von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Terpolymeren, oder eine Mischung von einem Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-1-Copolymeren mit einem Ethylengehalt von 0,1 bis 7 Gew.-%
und einem Propylengehalt von 50 bis 90 Gew.-%
und einem Butylen-1-Gehalt von 10 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung,
enthält/enthalten.
statistisches Ethylen-Propylen-Copolymeres mit
einem Ethylengehalt von 2 bis 10 Gew.-% oder
statistisches Propylen-Butylen-1 -Copolymeres mit einem Butylen-1-Gehalt von 4 bis 25 Gew.-%,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolymeren, oder ein statistisches Ethylen-Propylen-Butylen-1 -Terpolymeres mit einem Ethylengehalt von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, und
einem Butylen-1-Gehalt von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Terpolymeren, oder eine Mischung von einem Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-1-Copolymeren mit einem Ethylengehalt von 0,1 bis 7 Gew.-%
und einem Propylengehalt von 50 bis 90 Gew.-%
und einem Butylen-1-Gehalt von 10 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der Polymermischung,
enthält/enthalten.
13. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymere der Deckschicht/en
peroxidisch abgebaut ist.
14. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbaufaktor des in der/den
Deckschicht/en verwendeten Polymeren 3 bis 15 beträgt.
15. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke mindestens einer
Deckschicht 0,1 bis 0,3 µm beträgt.
16. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der vorangehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig Deckschichten aufge
bracht sind und die Dicke der einen Deckschicht 0,4 µm und die Dicke der
anderen Deckschicht <0,6 µm beträgt.
17. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Deckschichten das gleiche Polymer enthalten.
18. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß beide Deckschichten verschiedene Polymere enthalten.
19. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht von 0,4 µm kein Polydimethylsiloxan und kein Silicium
dioxid enthält.
20. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckschicht von < 0,6 µm Polydimethylsiloxan und Siliciumdioxid enthält.
21. Polypropylen-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernschicht und/oder die Zwischen
schicht/en und/oder die Deckschicht/en als Additive Antistatika und/oder
Antiblockmittel und/oder Gleitmittel und/oder Stabilisatoren und/oder Neutralisa
tionsmittel enthält/enthalten.
22. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Polypropylen-Mehrschicht
folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeich
net, daß man die den einzelnen Schichten der Mehrschichtfolie entsprechenden
Schmelzen durch eine Flachdüse coextrudiert, die so erhaltene Folie zur Ver
festigung abkühlt, die Folie biaxial streckt und thermofixiert und gegebenenfalls
eine oder beide Oberflächen mittels Corona oder polarisierter Flamme behandelt.
23. Verwendung einer Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21
als Verpackungsfolie.
24. Verwendung einer Folie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21
zur Herstellung einer bedruckten Folie.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4202982A DE4202982A1 (de) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | Siegelbare, opake, biaxial orientierte polypropylen-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
EP19920108507 EP0515969B1 (de) | 1991-05-28 | 1992-05-20 | Siegelbare, opake, biaxial orientierte Polypropylen-Mehrschichtfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
DE59207030T DE59207030D1 (de) | 1991-05-28 | 1992-05-20 | Siegelbare, opake, biaxial orientierte Polypropylen-Mehrschichtfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
US07/887,827 US5326625A (en) | 1991-05-28 | 1992-05-26 | Sealable, opaque, biaxially orientated multilayer polypropylene film, process for its production and its use |
MX9202518A MX9202518A (es) | 1991-05-28 | 1992-05-27 | Pelicula de polipropileno de capas multiples biaxialmente orientada, opaca, sellable, procedimiento para su produccion y su uso. |
US08/240,621 US5851640A (en) | 1991-02-28 | 1994-05-11 | Sealable, transparent, biaxially oriented multilayer polyprolylene film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4202982A DE4202982A1 (de) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | Siegelbare, opake, biaxial orientierte polypropylen-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4202982A1 true DE4202982A1 (de) | 1993-08-05 |
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ID=6450835
Family Applications (1)
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DE4202982A Withdrawn DE4202982A1 (de) | 1991-02-28 | 1992-02-03 | Siegelbare, opake, biaxial orientierte polypropylen-mehrschichtfolie, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung |
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---|---|
DE (1) | DE4202982A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4410235A1 (de) * | 1994-03-25 | 1995-09-28 | Gizeh Werk Gmbh | Siegelfähige, peelbare Kunststoffolie auf Polypropylen-Basis |
EP1193053A1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-04-03 | Cryovac, Inc. | Neue wärmeschrumpfbare, mehrschichtige, thermoplastische Folie und aus der Folie hergestellter Behälter |
DE10235557A1 (de) * | 2002-08-03 | 2004-02-26 | Trespaphan Gmbh | Etikettenfolie für In-Mould-Verfahren |
DE10307133A1 (de) * | 2003-02-20 | 2004-09-09 | Trespaphan Gmbh & Co. Kg | Metallisierte opake Folie |
-
1992
- 1992-02-03 DE DE4202982A patent/DE4202982A1/de not_active Withdrawn
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DE10307133B4 (de) * | 2003-02-20 | 2007-05-16 | Treofan Germany Gmbh & Co Kg | Metallisierte opake Folie |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HOECHST TRESPAPHAN GMBH, 66539 NEUNKIRCHEN, DE |
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