DE60015558T2

DE60015558T2 - Beschichtungszusammensetzung mit niedrigem mfi ethylen-acrylsäurekopolymeren

Info

Publication number: DE60015558T2
Application number: DE60015558T
Authority: DE
Inventors: John Capendale; Henk Felix; Karlheinz Hausmann; Eleni Karayianni; Steffen Metske OSINGA; Bernard Rioux
Original assignee: Paramelt BV; EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: Paramelt BV; EIDP Inc
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 2000-04-13
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-04-14
Also published as: JP4996013B2; EP1204707B1; JP2003529624A; DE60015558D1; WO2000063309A1; EP1204707A1; AU4457200A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf verbesserte bei niedriger Temperatur heiß versiegelbare Beschichtungszusammensetzungen, die ein Copolymer auf der Basis von Ethylen-Acrylsäure (EAA) enthalten, welches einem geringen Säuregehalt und einem geringen Schmelzflussindex (MFI) aufweist. Diese Beschichtungszusammensetzungen sind insbesondere geeignet für die Beschichtung von Grundpolymerfilmen, wie etwa von flexiblen Verpackungssubstraten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Wässrige Dispersionen von Ethylensäurecopolymeren und von Ionomeren werden in vielen Anwendungen gegenüber dem Gebrauch des Ethylencopolymers an sich bevorzugt, weil sie mehrere Vorteile bieten. Die Vorteile erstrecken sich auf: einerseits geringe Anforderungen an das Verfahren, weil Dispersionen den Einsatz einer schweren und aufwendigen Verfahrensausrüstung nicht erfordern, wie zum Beispiel etwa eines Extruders; ein Auftragen eines dünnen Beschichtungsfilmes in der Form von Beschichtungen von nur einigen Mikrometern kann angewandt werden an Stelle einer Begrenzung auf eine minimale Dicke von mehreren Zehnern von Mikrometern, wie sie gegenwärtig bei der Schmelzpolymerauftragung vorliegt, und auf andrerseits ein umweltfreundliches System, weil diese Dispersionen aus auf Wasser basierenden Systemen beruhenden.
Weiterhin werden diese Dispersionen gewöhnlich nach dem Auftragen getrocknet, was von der Verdunstung von Wasser begleitet ist, und daher verfügen sie über diejenigen Eigenschaften, die typisch für Ethylensäurecopolymere oder Ionomere sind. Dispersionen weisen ausgezeichnete Film- und Versiegelungseigenschaften auf, welche für solche Anwendungen genutzt werden können wie etwa als Beschichtungen oder als Haftmittel auf einer Folie, auf Metall, auf Papier, auf einem Polymer oder auf Textilstoffen. Sie zeigen auch eine Fähigkeit zur Vernetzung und eine ausgezeichnete Haftbindung für Veränderungsmittel oder für Zusatzstoffe in Farben oder in Tinten; für Bindemittel bei nicht gewebten Stoffen; für gegen Rost schützende wässrige Beschichtungen oder für antistatisches Beschichtungsmaterial. Die Dispersionen können durch viele verschiedene Verfahren aufgetragen werden einschließlich des Tauchverfahrens, des Sprühverfahrens und einschließlich derjenigen Verfahren, welche Beschichtungsvorrichtungen verwenden (wie etwa einen Luftmesser, eine Klinge, eine Gravurrolle oder einen messenden Stabbeschichter), in Abhängigkeit von dem Substrat und von der Wirkung wie als Folge der Auftragung gewünscht wird.
Ethylensäurecopolymere, wie etwa die von DuPont unter der Handelsmarke NUCREL^® erhältlichen Harze, können in Wasser unter geeigneten Bedingungen dispergiert werden. Diese Dispersionen können in Wasser über ein organisches Medium hergestellt werden. Zum Beispiel beschreibt das US Patent No. 4351931 Copolymere mit einem geringen Säuregehalt und mit einem niedrigen MFI, welche man als Dispersionen erzeugen kann durch ein Emulsionieren einer Polymerlösung in einem nicht mischbaren Lösungsmittel in Wasser und durch ein Entfernen des organischen Lösungsmittels. Ein anderes Verfahren zur Herstellung wässriger Dispersionen von Ethylensäurecopolymeren besteht darin, die Harzpellets und Wasser mit einer Base unter Umrühren und bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Harzes zu vermischen. Diesem zweiten Verfahren gewährt man einen größeren Vorzug bei der Herstellung von wässrigen Dispersionen eines Ethylensäurecopolymers, denn es ist umweltfreundlich (kein organisches Lösungsmittel während der Herstellung der Dispersion vorhanden) und es besteht in einem einstufigen Herstellungsverfahren. Die hier diskutierte Erfindung und die nachfolgende Erörterung beziehen sich auf das zweite oben beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Dispersion.
Während der Bildung einer Dispersion reagiert das Basiskation mit den Säuregruppen des Copolymers, wodurch das Säurecopolymer neutralisiert wird und das Copolymer in ein Ionomer umgewandelt wird. Diese Reaktion löst eine hohe Polarität in dem Copolymer aus, was eine hohe Stabilität der Dispersion liefert, und daher sind keine grenzflächenaktiven Stoffe oder andere Zusatzstoffe erforderlich. Ethylencopolymerionomere, wie etwa die von DuPont unter der Handelsmarke SURLYN^® erhältlichen Harze, können in Wasser dispergiert werden, ohne dass es dabei einer Base oder irgendeines anderen Zusatzstoffes bedarf, unter Umrühren und bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt des Harzes.
Die Ethylencopolymere, welche am leichtesten zu dispergieren sind, sind diejenigen, welche einen hohen MFI und einen hohen Säuregehalt aufweisen. Der hohe MFI (oder ein entsprechend geringes Molekulargewicht) liefert eine leichtere Lösbarkeit des Copolymers, während der hohe Säuregehalt eine höhere Hydrophilie des Copolymers liefert, wobei beide zu einer besseren Dispersionsfähigkeit führen. Typische, im Handel erhältliche dispersionsfähige Harze weisen einen MFI von mehr als 300 auf und einen Säuregehalt von 20 Gew.-%. Wenn der MFI und/oder der Säuregehalt abnimmt, dann wird es für das Harz schwieriger zu dispergieren, wie dies durch einen Anstieg der Menge des nicht dispergierbaren Materials angezeigt wird.
Ein niedriger MFI und/oder ein niedriger Säuregehalt sind jedoch in vielen Dispersionsanwendungen erwünscht. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass ein niedriger MFI solche Eigenschaften liefert wie etwa einen verbesserten Widerstand gegenüber dem Kratzen und dem Abrieb sowie eine verbesserte Heißklebrigkeit (Festigkeit der Versiegelung), während ein niedriger Säuregehalt eine bessere Haftfestigkeit gegenüber den Polymersubstraten liefert wie etwa dem LDPE (Low Density Polyethylene = Polyethylen von geringer Dichte). Beide Eigenschaften verleihen der Beschichtung einen besseren chemischen Widerstand.
Das Dispersionsvermögen eines Ethylencopolymers kann beeinflusst werden durch die Steuerung der nachfolgenden Schlüsselfaktoren, und zwar: (1) der Typ der verwendeten Base, (2) die Menge der verwendeten Base, (3) der Typ der Säure in dem Copolymer und (4) die Verfahrensbedingungen während der Herstellung der Dispersion, wie folgt:
(1) TYP DER BASE: Typische für Dispersionen verwendete Basen können in zwei größere Kategorien eingeteilt werden. Die erstere umfasst auf Metall beruhende Basen, wie etwa solche, welche auf Alkali- und Erdalkalikationen beruhen. Beispiele von diesen sind Natriumhydroxid (NaOH), Kaliumhydroxid (KOH) oder Zinkoxid (ZnO). Die zweite Kategorie umfasst flüchtige Basen, einschließlich von Ammoniumhydroxid (NH₄OH) oder Aminen. Der Typ der ausgewählten Base ist eine seht kritische Größe für die Dispersionsanwendung. Basen, welche zur ersten Kategorie gehören, liefern die Dispersion mit hohen Leistungseigenschaften, welche typisch sind für Ionomercopolymere. Diese Eigenschaften schließen mit ein; eine höhere Vernetzung, einen höheren chemischen Widerstand und verbesserte mechanische Eigenschaften. Basen, welche zu der zweiten Kategorie gehören, verdunsten nach dem Auftragen der Dispersion und daher werden sie stärker bevorzugt bei solchen Anwendungen, bei denen das Vorhandensein von Metallen nicht erwünscht ist, und zur Lieferung einer höheren Wassenesistenz der Dispersionsbeschichtung.
(2) MENGE DER BASE: Die Menge der während der Herstellung der Dispersion hinzugefügten Base bestimmt den Grad der Neutralisation des Copolymers, da sie zu der Anzahl der Säuregruppen in Beziehung steht, welche durch das Basenkation neutralisiert worden sind. Daher bestimmt das Ausmaß der Neutralisation die Polarität des Copolymers und je höher der Grad der Neutralisation ist, desto besser ist das Dispersionsvermögen. Man hat beobachtet, dass mit steigender Neutralisation die Partikelgröße der Dispersion abnimmt, dass aber die Viskosität der Dispersion deutlich ansteigt. Eine geringere Neutralisation kann Dispersionen mit einem höheren Anteil an Feststoffen liefern, genauso wie sie auch eine Menge an intakten Karbonsäuregruppen zurückhalten kann, welche für viele Anwendungen wünschenswert sind.
(3) TYP DER SÄURE: Die am meisten gebräuchlichen Säuren, welche für dispersionsfähige Harze aus Ethylencopolymer verwendet werden, sind Acrylsäuren und Methacrylsäuren. Obwohl beide Säuren Karbonsäuren sind und obwohl sie sich nur durch eine Methylgruppe unterscheiden, weisen sie ein sehr unterschiedliches Verhalten bei dem Dispersionsvermögen des Harzes auf. Dies wird am stärksten ausgedrückt in Dispersionen, welche auf Basen von dem Typ des Ammoniums beruhen, verglichen mit den auf Alkali beruhenden Dispersionen. In diesem Fall beobachtet man, dass für einen typischen Säuregehalt von 20 Gew.-% und für einen MFI von 300 die Ethylenacrylsäurecopolymere dispergiert werden können, während die Ethylenmethacrylsäurecopolymere nicht dispergiert werden können. Dies liefert deutliche Einschränkungen bei der Anwendung von Ethylenmethacrylsäure-copolymeren in einem breiten Bereich von Dispersionsanwendungen. Andererseits sind beide Copolymere in Alkalibasen dispersionsfähig, etwa in NaOH.
(4) VERFAHRENSBEDINGUNGEN DER DISPERSION: Die grundlegenden
Verfahrensbedingungen zur Herstellung einer Dispersion umfassen: Temperatur, Druck und Umrührgeschwindigkeit. Im Allgemeinen wird eine Dispersion bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des Harzes hergestellt. Je höher die Verfahrenstemperatur, desto leichter dispergiert das Harz. Typische Verfahrenstemperaturen liegen bei 100°C–150°C. Wenn jedoch die Verfahrenstemperatur der Dispersion oberhalb von etwa 100°C (der normale Siededruck von Wasser) eingestellt wird, dann muss Druck angewandt werden. Die Umrührung und Bewegung ermöglicht das Aufbrechen der Harzpellets zu der Bildung von Dispersionspartikeln. Somit sind für eine leichtere Dispersionsbildung höhere Verfahrenstemperaturen und höhere Umrührgeschwindigkeiten notwendig.
Das US Patent 5387635 schlägt ein Verfahren zum Herstellen von Dispersionen von Ethylensäurecopolymeren mit einem geringen MFI und/oder einem niedrigen Säuregehalt mit einem niedrigen nicht dispersionsfähigen Material vor, und gemäß diesem Verfahren können erfolgreiche Dispersionen, welche auf diesen Harzen beruhen, nur dann hergestellt werden, wenn geeignete Verhältnisse von Mischungen von Basen, welche Ammoniumhydroxid und Alkalimetallhydroxide umfassen, verwendet werden. Die Beispiele des US Patents 5387635 zeigen, dass Ethylenacrylsäurecopolymere mit einem geringen MFI und/oder mit einem niedrigen Säuregehalt nicht in einzelnen Basen dispergiert werden können, wie etwa NaOH, KOH oder NH₄OH, weil dies zu einer großen Menge an einem nicht dispergierbaren Material führt, und das Patent lehrt stattdessen den Gebrauch gemischter Basen unter vorgegebenen Konzentrationen.
Der Gebrauch gemischter Basen in einer Dispersion kann jedoch in vielen der Dispersionsanwendungen unerwünscht sein, welche zum Beispiel das Vorhandensein eines Nichtmetalls in der Dispersion erfordern oder welche einen hohen Widerstand gegenüber Wasser bei der Dispersionsbeschichtung erfordern.
PCT/LTS94/04654 beschreibt einen Grundcopolymerfilm, welcher beschichtet ist mit einer Zusammensetzung, die ein Copolymer aus Ethylen und aus einer Acryl- oder Methacrylsäure enthält, wobei 2 bis 80 Gew.-% der Carboxylatgruppen neutralisiert werden mit Hilfe von Metallionen aus den Gruppen Ia, IIa und IIb des Periodensystems. Die Beschichtung gemäß diesem Dokument ist geeignet als eine heiß versiegelbare Beschichtung für schnell laufende Verpackungsmaschinen. Ein kritischer Faktor besteht in der Kombination der Heißklebrigkeit und einer minimalen Versiegelungstemperatur. Die Neutralisation mit Metallionen dient dazu, die Heißklebrigkeit zu verbessern. Der Nachteil der Neutralisation mit Metallionen besteht darin, dass sie einen negativen Einfluss auf die minimale Versiegelungstemperatur aufweisen, welche eine wichtige Eigenschaft bei Verpackungsfilmen darstellt.
Das US Patent 4173669 beschreibt eine wässrige Dispersion zum Beschichten, welche ein teilweise neutralisiertes Copolymer enthält, welches 99 bis 75 Mol-% Ethylen und 1 bis 25 Mol-% einer α,β-ethylenisch ungesättigten Karbonsäure enthält, von welcher mindestens 10% mit Metall- und/oder Ammoniumionen neutralisiert sind, wobei das Copolymer eine spezifische Verteilung von Säureeinheiten aufweist. Diese Copolymere werden bei einer relativ hohen Temperatur, 120°C oder höher, dispergiert. In den Beispielen werden nur Ethylenmethacrylsäure-copolymere hergestellt, welche neutralisiert werden entweder mit Natriumionen oder mit einer Kombination aus Natrium- und Ammoniumionen. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es nicht möglich, Ethylenacrylsäurecopolymere herzustellen, welche in einem wässrigen Ammoniumhydroxid bei niedrigen Temperaturen dispergierbar sind.
Dispersionen, welche auf Harzen mit einem niedrigen MFI beruhen, werden in vielen Dispersionsanwendungen bevorzugt, weil sie verbesserte Eigenschaften aufweisen, verglichen mit den Dispersionen mit einem höheren MFI, aber bis heute ist es nicht möglich gewesen, Harze mit einem niedrigen MFI in einer problemfreien Art und Weise zu dispergieren, es sei denn, es werden Verfahrensbedingungen für hohe Dispersion (hohe Temperatur oder hoher Druck) angewandt. Eine weitere bevorzugte Eigenschaft der Dispersionen besteht darin, dass sie nur mit Ammoniumionen neutralisiert werden, um niedrige minimale Versiegelungstemperaturen zu liefern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung beruht auf der Einsicht, dass gewisse Ethylensäurecopolymere, welche einen niedrigen Schmelzflussindex MFI aufweisen (nämlich weniger als 100 g/10 min, gemessen gemäß ASTM D1238 bei 190°C, 2,16 kg), sogar mit einem niedrigen Säuregehalt (wie etwa weniger als 20 Gew.-%) stabile, wässrige Dispersionen liefern können, und zwar direkt in wässrigen Medien (d.h. frei von irgendeinem anderen Lösungsmittel) mit weniger als 1 Gew.-% nicht dispergierbarer Stoffe in einzelnen Basen, dies sogar bei mäßigen Verfahrensbedingungen für die Dispersion, bei einer Temperatur von weniger als 100°C, bei einem atmosphärischen Druck und mit einer niedrigen Umrührgeschwindigkeit.
Der Ausdruck "wässriges Medium", so wie er in dem Zusammenhang dieser Erfindung verwendet wird, bezieht sich auf ein wässriges Medium, welches frei von irgendeinem anderen Lösungsmittel ist, insbesondere frei von organischen Lösungsmitteln.
Diese Erfindung betrifft daher insbesondere Harze aus Ethylencopolymeren, welche einen niedrigen MFI und/oder einen niedrigen Säuregehalt aufweisen und welche ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen in Ammoniumhydroxid zeigen. Die Dispersionen werden unter den Bedingungen des Atmosphärendrucks bei Temperaturen tiefer als 100°C und bei einer Umrührgeschwindigkeit niedriger als 1.000 UpM erzeugt.
Unter diesen Bedingungen hat man es bisher im Allgemeinen als sehr schwierig, wenn nicht sogar als unmöglich betrachtet, dass diese Harze direkt aus wässrigen Medien mit einem niedrigen (kleiner als 1 Gew.-%) nicht dispergierbaren Material dispergiert werden können, wie es jetzt demonstriert worden ist.
Gemäß einem Hauptaspekt liefert die hier vorliegende Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung, die ein verzweigtes Zwischenpolymer aus Ethylen und Acrylsäure umfasst, welches 10–30 Gew.-% Acrylsäure und 70 bis 90 Gew.-% Ethylen enthält, einen Schmelzflussindex von 10 bis 100, vorzugsweise von 20 bis 80 (g/10 nun bei 190°C, 2,16 kg) und einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 75°C bis 90°C aufweist, einen prozentuale Nachbarschaft der Säuregruppen in dem Bereich von 2–15%, eine Polydispersität in dem Bereich von 2–7 und einen Verzweigungsparameter von mindestens 0,6, jedoch von weniger als 1, wobei die Carboxylatgruppen der Acrylsäure mit Hilfe von Ammoniak neutralisiert werden.
Diese Beschichtungszusammensetzungen liefern deutlich niedrigere minimale Versiegelungstemperaturen, aber ähnliche Eigenschaften der Heißklebrigkeit wie diejenigen die nach dem Stand der Technik beschrieben worden sind. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Beschichtungszusammensetzungen einen verbesserten Widerstand gegenüber Wasser aufweisen als diejenigen, die mit Metallionen neutralisiert worden sind.
EINZELHEITEN DER ERFINDUNG
Wie oben angemerkt umfasst das Copolymer gemäß der Erfindung 70 bis 90% Ethylen und 10 bis 30% Acrylsäure. Eine geringere Menge an Acrylsäure würde es unmöglich machen, das Copolymer zu dispergieren. Eine höhere Menge an Acrylsäure würde das Polymer ungeeignet machen für Anwendungen auf der Stufe der Lebensmittel. Vorzugsweise umfasst das Copolymer 80 bis 85% Ethylen und 15 bis 20% Acrylsäure.
In der Beschichtungszusammensetzung gemäß der Erfindung werden die Carboxylatgruppen der Acrylsäure mit Ammoniak neutralisiert, vorzugsweise liegt die Menge von Ammoniak bei 50 bis 300% der Carboxylatgruppen, vorzugsweise bei 150 bis 250% der Carboxylatgruppen (molare Basis). Wenn das Copolymer getrocknet ist, dann wird das Ammoniak weggenommen und die ionisierten und wassersensitiven Carboxylatgruppen werden in weitgehend nicht ionisierte und weniger wassersensitive Gruppen umgewandelt.
Das Copolymer weist vorzugsweise einen Verzweigungsparameter auf, welcher in dem Bereich von 0,6 bis 0,85 liegt, ein gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht M_w bis zu 130.000 und ein zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht M_n bis zu 25.000. Das Copolymer weist gewöhnlich eine Kristallinität in dem Bereich von 25 bis 70 J/g auf.
Bei der vorliegenden Erfindung werden Ethylenacrylsäurecopolymere mit spezifischen Eigenschaften und solche, an welche noch viel schärfere Anforderungen gestellt werden als an die in dem US Patent 5387635 dargestellten Harze, sehr gut in NH₄OH unter ähnlichen Verfahrensbedingungen dispergiert, wie sie in dem US Patent 5387635 verwendet worden sind, obwohl dies aus dem, was das zuvor erwähnte Patent lehrte, nicht erwartet werden konnte.
Die bei der vorliegenden Erfindung eingesetzten Copolymere aus Ethylen beruhen auf Acrylsäure und insbesondere schließen sie Harze mit ein, welche einen niedrigeren MFI und/oder einen niedrigeren Säuregehalt aufweisen als die Beispiele des US Patents 5387635. Zusätzlich werden die Dispersionen gemäß der Erfindung, wie dies in den folgenden Beispielen gezeigt wird, bei deutlich niedrigeren Neutralisationsgeschwindigkeiten hergestellt als bei den Beispielen des oben erwähnten Patentes, d.h. unter Bedingungen, welche es sogar schwieriger machen, das Dispersionsvermögen zu erreichen.
Ein Faktor, welcher die Eigenschaften und das Leistungsverhalten eines Harzes bestimmt, ist die Struktur des Harzes selbst. Dies kann ein sehr kritischer Faktor sein, wenn man das Dispersionsvermögen eines Harzes bestimmt, und es ist einer der Schlüsselpunkte dieser Erfindung. Es wurde oben erwähnt, dass die Haupteigenschaften für ein Ethylensäurecopolymer, welches dispergierbar sein soll, sein MFI, sein Säuregehalt und sein Säuretyp sind. Zwei Harze, welche in diesen Eigenschaften ähnlich sind, müssen jedoch auf Grund ihrer unterschiedlichen Struktur nicht dasselbe Dispersionsvermögen aufweisen. Die Harzstruktur bezieht sich auf die molekularen Eigenschaften des Copolymers, welche mit einschließen:

– Die Verteilung der Comonomere. Diese Eigenschaft kann die Folge der Comonomere entlang der Copolymerkette bestimmen und sie hat eine starke Auswirkung auf die physikalischen Eigenschaften des Harzes;
– Der Typ der Copolymerkette (lineares versus verzweigtes Copolymer), welcher die Kristallinität oder die Löslichkeit des Copolymers bestimmt;
– Die Polydispersität, welche die Verteilung des Molekulargewichts des Copolymers bestimmt; dies kann in Dispersionen ein bedeutender Faktor sein, weil die Wirkung des Molekulargewichts sehr kritisch ist für das Dispersionsvermögen des Harzes, wie dies oben erörtert worden ist; und
– Die Kristallinität des Copolymers, welche durch die PE Abschnitte der Copolymerkette bestimmt wird. Die Kristallinität bestimmt auch den Schmelzpunkt des Harzes und sie spielt daher eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Verfahrensbedingungen zur Herstellung der Dispersion.

Alle diese Eigenschaften, welche die Struktur des Copolymers bestimmen, können erreicht werden durch Anwendung geeigneter Bedingungen während der Harzherstellung, welche die Synthese des Harzes steuern wird.
Aufbauend auf der obigen Diskussion sehen die strukturellen Eigenschaften der Copolymerharze gemäß dieser Erfindung so aus wie dies oben dargelegt spezifiziert worden ist. Dies sind Ergebnisse, welche man aus Eigenschaftsanalysen dieser Harze gewonnen hat und welche als der Bereich dieser verwendeten Eigenschaften ausgedrückt gezeigt werden, welche ein ausgezeichnetes Dispersionsvermögen dieser Harze bekunden.
Die Parameter der Copolymere, auf die man sich oben bezogen hat und auf die in den folgenden Beispielen Bezug genommen wird, wurden wie folgt gemessen:
Eine Fourier Transformations Infrarot Spektrophotometrie (FTIR Analyse) wurde angewandt, um die Sequenz der Verteilung in den Harzen zu bestimmen, welche in der Verteilung der Comonomere entlang der Copolymerkette besteht. Für diesen Test wurden Harzpellets bei einer Temperatur von 290°C zu einem dünnen Film gepresst. Die Ergebnisse sind gegeben als Funktion eines Nachbarschaftsprozentsatzes der Säuregruppen, welcher bestimmt, ob die Sequenz bzw. Folgeverteilung diejenige eines ungeordneten Copolymers oder diejenige eines Blockcopolymers ist.
Eine Gel Permeations Chromatographie (GPC Analyse) wurde angewandt, um das Molekulargewicht und die Verteilung des Molekulargewichts (MWD = Molecular Weight Distribution) zu messen. Für diese Experimente wurden die Proben esterifiziert und in 1,2,4 Trichlorbenzen bei 140°C aufgelöst. Die Ergebnisse werden in Einheiten des zahlenmäßigen Durchschnittsmolekulargewichts (M_n) und des gewichtsmäßigen Durchschnittsmolekulargewichts (M_w) angegeben. M_n und M_w geben ein Maß der MWD der Harze an. Die Polydispersität der Proben wird dann durch das Verhältnis von M_w versus M_n bestimmt. Diese Ergebnisse enthalten auch Information über die Verzweigung der Harze.
Aus den Werten der Verzweigungsparameter erhält man einen Hinweis darauf, dass die Harze nichtlineare Ketten sind. Der Grad der Verzweigung liegt für die meisten Harze zwischen 0,6 und 0,8.
Eine thermische Analyse über das Verfahren der Differential Scanning Kalorimetrie wurde angewandt, um den Schmelzpunkt der geprüften Harze zu bestimmen. Wir sehen aus diesen Ergebnissen, dass die dispersionsfähigen Harze Schmelzpunkte in dem Bereich von 75 bis 90°C aufweisen und Kristallisationstemperaturen von 45 bis 58°C. Diese Temperaturen stehen in Beziehung zu dem Säuregehalt des Harzes. Im Allgemeinen geht man davon aus, dass, je niedriger der Schmelzpunkt ist, desto einfacher das Dispersionsvermögen des Harzes ist. Daher ist es wichtig zu beachten, dass ein Harz mit einem Schmelzpunkt so hoch wie 89°C fähig war, unter den Temperaturbedingungen von annähernd 95°C während der Herstellung der Dispersion dispergiert zu werden.
Eine thermale Fraktionsanalyse wurde angewandt, um die Kristallinität der Proben zu bestimmen, indem man die Teile der auf den Harzen vorhandenen PE Abschnitte nachwies. Man beobachtete, dass sogar ein Unterschied von 2 Gew.-% in dem Säuregehalt eine Auswirkung auf die Kristallinität haben kann. Auch beobachtete man, dass Harze auf der Grundlage von Methacrylsäure eine höhere Kristallinität und längere PE Abschnittslängen aufweisen, verglichen mit den Copolymeren auf der Grundlage von Acrylsäure unter ähnlichen Bedingungen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß der Erfindung, welches den darin bestehenden Schritt umfasst, ein verzweigtes Ethylenacrylsäurezwischenpolymer, welches 10 – 30 Gew.-% Acrylsäure und 70 bis 90 Gew.-% Ethylen enthält und welches einen Schmelzflussindex von höchstens 100 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg), einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 75°C bis 90°C aufweist, einen Nachbarschaftsprozentsatz der Säuregruppen in dem Bereich von 2–15%, eine Polydispersität in dem Bereich 2–7 und einen Verzweigungsparameter von mindestens 0,6, aber von weniger als 1, besitzt, mit einem wässrigen Ammoniak enthaltenden Medium in Kontakt zu bringen, und zwar bei einer Temperatur, welche über dem Schmelzpunkt des Copolymers liegt, aber 100°C nicht überschreitet, und dies unter atmosphärischem Druck.
Die Beschichtungszusammensetzung kann aus einer Lösung, einer Dispersion oder einer Emulsion des Copolymers in Wasser bestehen, aber vorzugsweise aus einer Dispersion in Wasser.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt, um einen Grundpolymerfilm zu beschichten. Beispiele dieser Filme sind flexible Verpackungsfilme wie etwa Polyolefinfilme, insbesondere aus Polypropylen, vornehmlich aus einem biaxial orientierten Polypropylen. Andere geeignete Polymerfilme sind solche, welche aus anderen Polyolefinen als Polypropylen, z.B. Polyethylen, zusammengesetzt sind sowie Polyester- und Polyamidfilme. Die Beschichtungszusammensetzung kann auch für andere Typen flexibler Verpackungssubstrate verwendet werden einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, von Papier, Pappe, Metallfolien, wie dies den Experten auf diesem Gebiet bekannt ist.
Die Beschichtungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung können weiterhin durch Experten auf diesem Gebiet formuliert werden, um sie sogar noch geeigneter für die Verwendung auf Filmen zu machen. Zum Beispiel können, abhängig von der Endverwendung der Beschichtungszusammensetzung, herkömmliche Zusatzstoffe hinzugefügt werden. Ein bevorzugter Zusatzstoff ist Wachs, wie etwa ein mikrokristalliner Wachs oder ein Wachs aus Polyethylen, was sowohl als ein Antiblockmittel dient als auch dazu den Reibungskoeffizienten des abschließenden Filmes zu verbessern. Andere Typen von Zusatzstoffen sind geschwärztes Siliziumdioxid, welches die Haftung der Beschichtung bei Raumtemperatur vermindert, Calciumcarbonat, Talg, Vernetzungsmittel und Antistatikstoffe.
Der Grundpolymerfilm, für welchen die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird im Allgemeinen eine Dicke von 10 bis 100 μm aufweisen, so wie er herkömmlicherweise gemäß dem Stand der Technik verwendet wird.
Die Beschichtungszusammensetzung kann auf die Oberfläche des Grundpolymerfilms in irgendeiner geeigneten Art und Weise, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt ist, aufgetragen werden, wie etwa durch das Verfahren der Gravurbeschichtung, der Walzenbeschichtung, durch ein Tauchverfahren, durch ein Sprühverfahren usw. Typischerweise kann die Beschichtungszusammensetzung auf dieses Substrat mit einer Dicke von 0,5 bis 3 μm aufgetragen werden. Im Allgemeinen ist die Dicke der aufgetragenen Beschichtung derart, dass sie ausreichend hoch ist, um die gewünschte Versiegelung und Abdichtung, den gewünschten Reibungskoeffizienten und die gewünschten Gleiteigenschaften auf dem Substrat des Polymerfilms zu erzielen.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weitgehender beschrieben und sie wird den vergleichenden Beispielen gegenübergestellt. Die Herstellung von Ethylensäurecopolymeren, welche 10- 30 Gew.-% Säure enthalten, einen Schmelzflussindex von 10 bis 100 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg) und einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 75°C bis 90°C aufweisen, einen Nachbarschaftsprozentsatz der Säuregruppen in dem Bereich von 2–15%, eine Polydispersität in dem Bereich 2–7 und einen Verzweigungsparameter von mindestens 0,6 aber von weniger als 1 besitzen, wird von einem Experten auf diesem Gebiet durchgeführt, indem die Grundprinzipien angewandt werden, welche in dem U.S. Patent No. 4351931 gelehrt worden sind. Dieses Patent beschreibt Copolymere, welche einen geringen Säuregehalt und einen niedrige MFI aufweisen und welche man durch ein Emulsionieren einer Polymerlösung in einem nicht mischbaren Lösungsmittel in Wasser und durch ein Entfernen des organischen Lösungsmittels als Dispersionen erzielen kann.
BEISPIEL 1
90 g der Pellets eines Ethylenacrylsäurecopolymers mit 20 Gew.-% Säuregehalt und mit einem MFI von 60 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg), 360 g eines demineralisierten Wassers und 11,5 g Ammoniumhydroxid (29,5 Gew.-% wässriges NH₃) wurden gleichzeitig in einen Glasreaktor geladen, welcher mit einem Kondensator und mit einem U-förmigen Umrührer ausgerüstet war. Der Reaktor wurde in ein heißes Bad getaucht, welches Siliconöl enthielt, und die Temperatur des Bades wurde auf 115°C eingestellt. Die Geschwindigkeit des Umrührens des Mischgerätes wurde auf 600 UpM eingestellt mit Hilfe eines Rührers von einem schraubenförmigen Typ, welcher die Geschwindigkeit steuert. Der Mischvorgang wurde bei Umgebungstemperatur ausgeführt. Die Temperatur an der oberen Oberfläche der Reaktormischung wurde mit 90°C gemessen. Nach etwa 4 Stunden wurde eine gleichmäßige Dispersion hergestellt. An diesem Punkt wurde das Heizbad von dem Reaktor entfernt und dem Reaktor wurde ermöglicht, sich bis hinab auf Raumtemperatur abzukühlen. Die Dispersion wurde durch ein 0,5 mm Sieb filtriert, wobei keine Reste auf dem Filter übrig blieben, was einen Hinweis darauf liefert, dass alle Pellets dispergiert worden sind. Die sich daraus ergebende Dispersion besteht aus einer weißen Flüssigkeit mit 20 Gew.-% Feststoffen und bei derselben sind 80% der Säuregruppen des Copolymers mit Ammonium neutralisiert worden. Die Dispersion ist sogar sechs Monate nach ihrer Herstellung noch stabil.
Eine molekulare Analyse des Copolymers zeigte einen Nachbarschaftsprozentsatz von 3,4%, eine Polydispersität von 4,98 für einen Wert M_n von 19455 g/Mol und M_w von 96930 g/Mol, und einen Verzweigungsparameter (g') von 0,72. Sein Schmelzpunkt lag bei 82°C und seine Kristallinität betrug 35,3 J/g.
BEISPIEL 2
112,5 g der Pellets eines Ethylenacrylsäurecopolymers mit 18 Gew.-% Säuregehalt und mit einem MFI von 60 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg), 337,5 g eines demineralisierten Wassers und 32,9 g Ammoniumhydroxid (29,5 Gew.-% konzentriertes, wässriges Ammoniak) worden gleichzeitig in einen Glasreaktor geladen. Das Dispersionsverfahren ist in dem Beispiel 1 beschrieben worden. Die sich daraus ergebende Dispersion war sehr viskos. In die Dispersion wurden 112,5 g Wasser hinzugetan und die Mischung wurde bei Raumtemperatur während einer Zeitdauer von einer Stunde umgerührt. Die Dispersion wurde durch ein 0,5 mm Sieb filtriert, wobei Reste mit < 2 Gew.-% auf dem Filter übrig blieben, was einen Hinweis auf eine hohe Ergiebigkeit der Dispersion lieferte. Die sich daraus ergebende Dispersion besteht aus einer durchsichtigen, schwach weißen Flüssigkeit mit 20 Gew.-% Feststoffen und bei welcher 200% der Säuregruppen des Copolymers mit Ammonium neutralisiert worden sind. Die Dispersion ist sogar einen Monat nach ihrer Herstellung noch stabil.
Eine molekulare Analyse des Copolymers zeigte einen Nachbarschaftsprozentsatz von 3,2%, eine Polydispersität von 5,2 für einen Wert M_n von 22679 g/Mol und M_w von 117498 g/Mol, und einen Verzweigungsparameter (g') von 0,70. Sein Schmelzpunkt lag bei 82°C und seine Kristallinität betrug 43,7 J/g.
Diese Dispersion bezeichnet man als Aquaseal^® 1211.
VERGLEICHENDES BEISPIEL 3
Man versuchte, eine wässrige Dispersion auf der Grundlage des Harzes und der Formulierung des Beispieles 2 herzustellen durch ein Verfahren, welches unter einer hohen Temperatur (> 100°C) und unter einem hohen Druck (> 1 atm) arbeitet, aber dieser Verfahrensversuch misslang bei der Herstellung einer gleichmäßigen Dispersion. Dieses Verfahren führte zu einer Dispersion mit einem hohen Volumen großer Partikel mit einer Partikelgröße von 20 μm und zu einem "schwammigen" Material, welches eine beträchtliche Menge an Wasser absorbierte.
Es war gänzlich unerwartet, dass dieses Copolymer, welches unter Verwendung der gewöhnlich hohen Temperatur und des hohen Druckes nicht wirkungsvoll dispergiert werden konnte, wie dies durch dieses vergleichende Beispiel illustriert wird, dann unter den milderen Bedingungen des Beispieles 2, nämlich unter 100°C bei Atmosphärendruck, wirksam dispergiert. wurde
VERGLEICHENDES BEISPIEL 4
Wie in den Tabellen 3 und 4 und in den Beispielen 5 und 6 des US Patentes 5387635 berichtet, konnte ein Ethylenacrylsäurecopolymer mit 15 Gew.-% Acrylsäure und mit einem MFI von 24 (g/10 min bei 125°C, 2,16 kg) nicht in NH₄OH dispergiert werden (ein nicht dispergierbarer Gehalt an Feststoffen von etwa 32 Gew.-%) unter Verwendung eines Dispersionsverfahrens bei 95°C. Man glaubt, dass dieses Misslingen auf die Eigenschaften des verwendeten Copolymers zurückzuführen ist, wie etwa zum Beispiel auf dessen Verzweigung oder dessen Polydispersität oder auf irgendwelche anderen Eigenschaften, wie sie oben diskutiert worden sind.
BEISPIEL 5
112,6 g der Pellets eines Ethylenmethacrylsäurecopolymers mit 28 Gew.-% Säuregehalt und mit einem MFI von 15 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg), 338,2 g eines demineralisierten Wassers und 17,1 g Ammoniumhydroxid (29,5 Gew.-% konzentriertes, wässriges NH₃) wurden gleichzeitig in einen Glasreaktor geladen. Das Dispersionsverfahren war so wie in dem Beispiel 1 beschrieben. Die Dispersion wurde durch ein 0,5 mm Sieb filtriert, wobei keine Reste auf dem Filter übrig blieben, was einen Hinweis darauf lieferte, dass alle Pellets dispergiert wurden. Die sich daraus ergebende Dispersion besteht aus einer durchsichtigen Flüssigkeit mit 25 Gew.-% Feststoffen und bei welcher 80% der Säuregruppen des Copolymers mit Ammonium neutralisiert worden sind. Die Dispersion ist sogar 14 Monate nach ihrer Herstellung noch stabil.
Eine molekulare Analyse des Copolymers zeigte einen Nachbarschaftsprozentsatz von 13,0% und eine Polydispersität von 2,96 für einen Wert M_n von 19817 g/Mol und M_w von 58665 g/Mol, und einen Verzweigungsparameter (g') von 0,80. Sein Schmelzpunkt lag bei 81 °C und seine Kristallinität betrug 27,05 J/g.
VERGLEICHENDES BEISPIEL 6
112,5 g der Pellets eines Ethylenmethacrylsäurecopolymers mit 20 Gew.-% Säuregehalt und mit einem MFI von 300 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg), 337,5 g eines demineralisierten Wassers und 30,6 g Ammoniumhydroxid (29,1 Gew.-% konzentriertes, wässriges NH₃) wurden gleichzeitig in einen Glasreaktor geladen. Das Dispersionsverfahren war so wie in dem Beispiel 1 beschrieben. Die Dispersion wurde durch ein 0,5 mm Sieb filtriert, wobei 14 g Reste auf dem Filter übrig blieben, was 12,4% nicht dispergierten Materials entspricht. Die sich daraus ergebende Dispersion besteht aus einer weißen Flüssigkeit mit einem nominalen Gehalt an Feststoffen von 25 Gew.-% und mit einem nominalen Neutralisationsgrad von 200%.
Eine molekulare Analyse des Copolymers mit dem hohen MFI zeigte einen Nachbarschaftsprozentsatz von 4,5% und eine Polydispersität von 4,1 für einen Wert M_n von 13558 g/Mol und M_w von 56133 g/Mol, und einen Verzweigungsparameter (g') von 0,67. Sein Schmelzpunkt lag bei 84°C und seine Kristallinität betrug 53,64 J/g.
Aus diesem vergleichenden Beispiel 6 stellt man fest, dass ein Ethylenmethacrylsäurecopolymer mit 20 Gew.-% Säuregehalt und mit einem hohen MFI nicht in NH₄OH unter den zitierten Verfahrensbedingungen dispergiert, sogar dann nicht, wenn ein hoher Neutralisationsgrad vorliegt, während das Ethylenmethacrylsäurecopolymer mit dem höheren Säuregehalt des Beispieles 5 leicht in einer NH₄OH Base unter denselben Verfahrensbedingungen sogar mit einem beträchtlich niedrigeren MFI dispergiert wird.
Es ist bemerkenswert, dass die Beispiele gemäß der Erfindung, mit einem Copolymer mit einem viel niedrigeren MFI, in ganz unerwarteter Weise ein Dispersionsvermögen erreichen, welches dem Copolymer mit dem hohen MFI wie in dem vergleichenden Beispiel 6 vergleichbar ist, oder einem Copolymer auf der Grundlage einer Acrylsäure vergleichbar ist.
VERGLEICHENDES BEISPIEL 7
Wie in den Tabellen 1 und 2 und in den Beispielen 2 und 3 des US Patentes 5387635 berichtet, konnte ein Ethylenacrylsäurecopolymer mit 27 Gew.-% Acrylsäure und mit einem MFI von 15 (g/10 min bei 125°C, 2,16 kg) nicht in NH₄OH oder KOH dispergiert werden (ein nicht dispergierbarer Gehalt an Feststoffen von etwa 85 Gew.-% bzw. 64 Gew.-%) unter Verwendung eines Dispersionsverfahrens bei 95°C. Man glaubt, dass dieses Misslingen auf die Eigenschaften des verwendeten Copolymers zurückzuführen ist, wie etwa zum Beispiel auf dessen Verzweigung oder dessen Polydispersität oder auf irgendwelche anderen Eigenschaften, wie sie oben diskutiert worden sind.
BEISPIEL 8
Beschichtungszusammensetzungen wurden hergestellt, indem man zu einer feinen Dispersion von 20 Gew.-% Feststoffen, welche gemäß dem Beispiel 2 (Aquaseal^® 1211) hergestellt worden ist, beisetzte; verschiedene Mengen von Natriumhydroxid (NaOH), einen Wachs aus einem Polyethylen hoher Dichte (HDPE = High Density Polyethylen), welcher von Paramelt als Aquaseal^® 1205 verkauft wird, und ein Antiblockmittel, wie etwa Silika, Calciumcarbonat oder ein polymeres Antiblockmittel. Diakon^® API1 mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 Mikrometer, welches von Zeneca Resins erhältlich ist, wurde für die Proben 11 bis 14 verwendet.
Weiterhin wurden Beschichtungszusammensetzungen hergestellt, indem man beisetzte; verschiedene Mengen an Natriumhydroxid (NaOH), einen mikrokristallinen Wachs mit einer durchschnittlichen Größe von etwa 0,12 bis 0,2 μm, welcher von Michelman als 41540 und als Paraloid^® verkauft wird, geschwärztes Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 3 bis 5 Mikrometer, welches als Syloid 72 verkauft wird, zu der Dispersion des Beispiels 1 und eine wässrige Lösung oder eine feine Dispersion von 25 Gew.-% an Ammoniaksalz eines Copolymers von 80 Gew.-% Ethylen, 20 Gew.-% Acrylsäure, welches von Michelman als Primacor^® 4983 verkauft wird.
Weitere Einzelheiten sind in der Tabelle 1 angegeben.
TABELLE 1 TABELLE DER EXPERIMENTE
Die Neutralisation wurde ausgeführt, um einen Vergleich mit dem was das Patent US-A-5419960 lehrt zu bewerkstelligen. Etwas spezifischer betrachtet lehrt dieses Dokument Ammoniumsalze von Ethylenacrylsäurecopolymeren zu neutralisieren.
Wasser wurde dann hinzugefügt, um die abschließende Zusammensetzung zu einem Feststoffgehalt von ~13% zu bringen (zwischen 12 und 14%). Jede der Zusammensetzungen wurde aufgetragen auf eine Oberfläche von gemeinsam extrudierten, aus drei Schichten bestehenden, biaxial orientierten Polypropylenfilmproben mit einer Gesamtdicke von etwa 30 μm. Das Polymer der Kernschicht dieses Films war ein Polypropylenhomopolymer; das Polymer der äußeren Schichten war ein statistisches (ungeordnetes) Copolymer aus einem Polypropylen und einem Ethylen.
Die Beschichtungen wurden aufgetragen unter Verwendung einer Standardvorrichtung zur Gravurbeschichtung und von Standardtechniken, d.h. eine Dixon Beschichtungsvorrichtung Modell 164 Mk2. Vor dem Beschichten wurde der Film behandelt, indem beide Oberflächen einer Entladungsbehandlung unterzogen wurden und indem die behandelten Oberflächen grundiert wurden. Das gesamte Gewicht der Beschichtung im Anschluss an das Trocknen des Films betrug etwa 0,7 bis 1,0 Gramm pro Quadratmeter des Films.
BEISPIEL 9
Die Filme des Beispiels 8 wurden auf ihre Heißversiegelung, auf ihre Heißklebrigkeit, auf ihr Versiegelungshaftvermögen nach 24 Stunden sowie auf ihr Eintauchen in Wasser hin getestet. Die Festigkeiten der Heißversiegelung wurden mit einem Q Puller (Q Ziehgerät) auf Versiegelungen gemessen, welche mit einem Q Versiegeler bei 5 psi und 2 sec Verweilzeit bei Temperaturen, die von 50°C bis 120°C variierten, hergestellt worden sind.
MST – Die Temperatur in °C, um 200 g/25 mm Versiegelungshaftfestigkeit zu erreichen.
Heißversiegelungsdurchbruch 300 g/25 mm: Die Temperatur in °C, um 300 g/25 mm Versiegelungshaftfestigkeit zu erreichen.
Heißversiegelungsdurchbruch 400 g/25 mm: Die Temperatur in °C, um 400 g/25 mm Versiegelungshaftfestigkeit zu erreichen.
DELTA – Der Temperaturanstieg, um die Versiegelungshaftfestigkeit von 200 bis auf 400 g/25 mm zu erhöhen.
SS – Der Durchschnitt der Versiegelungshaftfestigkeit, gemessen bei 100, 110 und 120°C.
HEIßKLEBRIGKEIT
Heißklebrigkeit wurde unter den folgenden Bedingungen getestet:

– 0,5 Sekunden und 15 PSI auf dem Tester für die Heißklebrigkeit (Scheitel) nach Theller
– 0,5 Sekunden, 5 PSI und eine 120 g Feder, beide Klemmbacken erhitzt.

Die folgenden Daten wurden für die Testvorrichtung der Heißklebrigkeit nach Theller vermerkt:
MHHT – Die Temperatur in°C, um 200 g/25 mm der Versiegelungshaftfestigkeit zu erreichen,
HTS – Der Durchschnitt der Versiegelungshaftfestigkeit, gemessen bei 110, 120 und 130°C.
Die folgenden Daten wurden für eine Federheißklebrigkeit vermerkt:
BEREICH – Der Temperaturbereich, in dem die Ergebnisse der Heißklebrigkeit unter 10% der Eröffnungswerte liegen.
Alle getesteten Proben hatten vergleichbare und annehmbare Eigenschaften hinsichtlich der Gleitung, der trockenen Blockierung, der nassen Blockierung, der Trübung und der Klarheit. Die Ergebnisse der Messungen der Heißklebrigkeit und der Heißversiegelung sind in der Tabelle 2 angegeben. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Beschichtungszusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung gute Eigenschaften der Heißklebrigkeit aufweisen, obwohl eine sehr niedrige Minimaltemperatur der Heißversiegelung aufrechterhalten wird, während die Zusammensetzung gemäß dem Stand der Technik (Beispiele 1 bis 4) einen Anstieg in der Minimaltemperatur der Heißversiegelung zeigt, wenn sie mit Natriumhydroxid neutralisiert wird.
TABELLE 2

Claims

Beschichtungszusammensetzung, die ein verzweigtes Zwischenpolymer aus Ethylen und Acrylsäure umfasst, welches 10 – 30 Gew.-% Acrylsäure und 70 bis 90 Gew.-% Ethylen enthält, einen Schmelzflussindex von 10 bis 100 (g/10 min bei 190°C, 2,16 kg) und einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 75 °C bis 90 °C aufweist, einen Nachbarschaftsprozentsatz der Säuregruppen in dem Bereich von 2-15 %, eine Polydispersität in dem Bereich 2–7 und einen Verzweigungsparameter von mindestens 0,6 aber von weniger als 1 besitzt, wobei die Carboxylatgruppen der Acrylsäure mit Hilfe von Ammoniak neutralisiert werden.
Beschichtungszusammensetzung gemäß Anspruch 1, bei welcher das Ammoniak in einer ausreichend großen Menge vorhanden ist, um 50 bis 300 % der Carboxylatgruppen zu neutralisieren, vorzugsweise 150 bis 250 % der Carboxylatgruppen der Acrylsäure.
Beschichtungszusammensetzung gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, welche einen Schmelzflussindex von 20 bis 80 g/10 min aufweist.
Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der Gehalt an Acrylsäure des Copolymers höchstens 20 Gew.-% Säure beträgt.
Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher der Verzweigungsparameter in dem Bereich von 0,6 bis 0,85 liegt.
Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Copolymer ein gewichtsmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht M_w von bis zu 130000 aufweist und ein zahlenmäßiges Durchschnittsmolekulargewicht M_n von bis zu 25000 aufweist.
Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher das Copolymer eine Kristallinität in dem Bereich von 25 bis 70 J/g aufweist.
Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, welche in einer Lösung, einer Dispersion oder einer Emulsion des Copolymers in Wasser besteht.
Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, um einen Basispolymerfilm zu beschichten.
Verwendung gemäß Anspruch 9, bei welcher der Basispolymerfilm aus einem Polypropylenfilm besteht.
Basispolymerfilm, welcher mit einer Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8 beschichtet ist.
Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 8, welches den darin bestehenden Schritt umfasst, ein verzweigtes Ethylen-Acrylsäurezwischenpolymer, welches 10 – 30 Gew.-% Acrylsäure und 70 bis 90 Gew.-% Ethylen enthält und welches einen Schmelzflussindex von höchstens 100 (g/10 min bei 190 °C, 2,16 kg), einen Schmelzpunkt in dem Bereich von 75 °C bis 90 °C aufweist, einen Nachbarschaftsprozentsatz der Säuregruppen in dem Bereich von 2-15 %, eine Polydispersität in dem Bereich 2–7 und einen Verzweigungsparameter von mindestens 0,6 aber von weniger als 1 besitzt, mit einem wässrigen Ammoniak enthaltenden Medium in Kontakt zu bringen, und zwar bei einer Temperatur, welche über dem Schmelzpunkt des Copolymers liegt aber 100 °C nicht überschreitet, und dies bei atmosphärischem Druck.