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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine laminierte Polyesterfolie, die
durch Extrusions-Laminierung eines Ethylen-Copolymerharzes auf eine
Polyesterfolie erhalten wird und eine hervorragende Zwischenschichthaftung
an der Polyesteroberfläche
aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung der laminierten Folie.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
einer laminierten Polyesterfolie mit einer hervorragenden Zwischenschichthaftung
durch Extrusions-Laminierung ohne Durchführung einer Anker-Beschichtungsbehandlung
auf der Polyesterfolie oder ohne Durchführung einer Ozonbehandlung
der laminierten Harzfolie sowie eine nach dem vorstehenden Verfahren
erhaltene laminierte Folie.
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Technischer Hintergrund
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Eine
Polyesterfolie und insbesondere eine biaxial gestreckte Polyesterfolie
zeichnet sich durch Durchsichtigkeit, Zähigkeit und Sauerstoff-Absperreigenschaften
aus und wird in breitem Umfang als Grundelement von Verpackungsmaterialien
zur Verpackung von Nahrungsmitteln und industriellen Gütern verwendet.
In der Praxis werden weitere Basiselemente, die die Rolle eines
Verstärkungselements
ausüben,
z.B. eine Polyamidfolie, ein Ethylen/Vinylalkohol-Copolymeres, eine
Aluminiumfolie, eine Polyesterfolie mit darauf abgeschiedenem Aluminium,
eine Polyesterfolie mit darauf abgeschiedenem anorganischen Material
oder Papier, zusätzlich
auf die Polyesterfolie laminiert. Ferner wird eine Heißsiegel-Harzschicht
darauf durch Lamination aufgebracht, um Heißsiegeleigenschaften zu gewährleisten.
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Die
Folien können
durch ein Laminierungsverfahren, z.B. ein Trockenlaminierungsverfahren,
ein Nasslaminierungsverfahren oder ein Extrusions-Laminierungsverfahren
laminiert werden. Darunter wird das Extrusions-Laminierungsverfahren
in breitem Umfang eingesetzt, da es im Hinblick auf die Herstellungskosten und
den Wirkungsgrad besonders vorteilhaft ist. Dabei wird die Laminierung
der Polyesterfolie auf das andere Basiselement oder die Laminierung
einer Heißsiegelschicht
auf die Polyesterfolie im erstgenannten Fall durch ein Verfahren
durchgeführt,
bei dem ein Klebeharz zwischen der Polyesterfolie und dem anderen
Element durch Extrusions-Laminierung aufgebracht wird, oder im letztgenannten Fall
ein Heißsiegelharz
auf die Polyesterfolie durch Extrusions-Laminierung aufgebracht wird.
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Um
dabei die Zwischenschichthaftung zwischen der Polyesterfolie und
dem laminierten Harz zu verstärken,
wird im allgemeinen entweder (1) ein Verfahren zur Durchführung der
Extrusions-Laminierung nach Auftragen des Verankerungs-Beschichtungsmittels
auf die Oberfläche
der Polyesterfolie oder (2) ein Verfahren zur Durchführung der
Ozonbehandlung auf der Oberfläche
der geschmolzenen Harzfolie, auf die das Extrusionslaminat in haftender
Verbindung aufzubringen ist, sowie die Koronabehandlung und die
Flammbehandlung auf der Oberfläche
der Polyesterfolie zum Zeitpunkt der Durchführung der Extrusions-Laminierung
angewandt. Ansonsten lässt
sich eine derart starke Zwischenschichthaftung nicht erreichen.
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Jedoch
beinhaltet das vorerwähnte
Verfahren (1) Schwierigkeiten, wie eine Beeinträchtigung der Arbeitsumgebung
aufgrund des Ausstoßes
eines verdünnenden
organischen Lösungsmittels,
wie Ethylacetat oder Toluol, das als Ankerbeschichtungsmittel zum
Zeitpunkt der Extrusions-Laminierung verwendet wird, ein Anstieg
der Herstellungskosten aufgrund der Verwendung eines relativ teuren
Ankerbeschichtungsmittels und ein aggressiver Geruch aufgrund von
restlichem organischem Lösungsmittel
im Endprodukt (Verpackungsmaterial). Andererseits beinhaltet das
vorerwähnte
Verfahren (2) Schwierigkeiten insofern, dass teure Ozon-Behandlungsvorrichtungen
und Oberflächen-Oxidationsvorrichtungen
beim Verfahren der Extrusions-Laminierung bereitgestellt werden
müssen,
was eine zusätzliche
Investition in der Anlage darstellt und die Betriebskosten steigert.
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Somit
besteht auf dem Gebiet der Verpackungsindustrie ein starkes Bedürfnis, ein
Verfahren zur Herstellung einer laminierten Polyesterfolie mit einer
günstigen
Zwischenschichthaftung durch ein Extrusions-Laminierungsverfahren bereitzustellen,
ohne dass das Verankerungsbeschichtungsmittel oder die Ozon-Behandlungsvorrichtung,
die bisher als unerlässlich
angesehen wurden, verwendet wird. Um das vorstehende Bedürfnis zu
befriedigen, haben die Erfinder bei eingehenden Untersuchungen festgestellt,
dass die Verwendung des Verankerungsbeschichtungsmittels und der
Ozon-Behandlungsvorrichtung unterbleiben kann, wenn ein Harz mit
einer speziellen Zusammensetzung bei der Extrusions-Laminierung
auf die Polyesterfolie verwendet werden kann. Dabei wurde die vorliegende
Erfindung gemacht.
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Zusammenfassende Darstellung
der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur
Herstellung einer laminierten Folie mit einer hervorragenden Zwischenschichthaftung
auf der Grundlage des Extrusions-Laminierungsverfahrens
durch Laminierung der Polyesterfolie oder durch Laminierung der
Polyesterfolie auf eine andere Basiselementfolie bereitzustellen
sowie ferner eine nach diesem Verfahren erhaltene laminierte Folie
bereitzustellen.
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Die
Erfindung betrift eine Folie, die durch Extrusions-Laminierung eines
Harzes, das folgendes umfasst:
- (a) ein Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer;
oder
- (b) ein Harzgemisch, umfassend das Copolymer und ferner umfassend
ein Ethylen/ungesättigte
Carbonsäure-Copolymer
und/oder ein Ethylen/(Meth)acrylsäureester-Copolymer,
wobei
das Dreikomponenten-Copolymer (a) oder das Harzgemisch (b) folgendes
umfasst:
- (i) von 1 bis 12 Gew.-% ungesättigte Carbonsäurekomponente;
und
- (ii) von 2 bis 25 Gew.-% (Meth)acrylsäureesterkomponente, wobei (a)
oder (b) gegebenenfalls ferner
- (c) ein Ethylen/α-Olefin-Copolymerharz
mit einer Dichte von 840 bis 900 kg/m3 in
einer Menge von nicht mehr als 30 Gew.-teilen pro 100 Gew.-teilen von entweder
(a) oder (b) umfassen,
auf wenigstens eine Oberfläche einer
Polyesterfolie erhältlich
ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner eine laminierte Folie, bei
der die Polyesterfolie eine oxidierte Oberfläche aufweist und die Oberflächenspannung
in nassem Zustand nicht unter 4,5 × 10–2 (45
dyn/cm) beträgt.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren gemäß den vorstehenden
Ausführungen
zur Herstellung derartiger Folien und die Verwendung einer derartigen
laminierten Folie als Verpackungsmaterial.
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Ferner
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der laminierten
Folie, indem man bei einer Harztemperatur von 280 bis 340°C das vorstehende
Extrusions-Laminatharz durch Extrusions-Laminierung auf einen Polyester,
dessen Oberfläche
oxidiert worden ist und der eine Oberflächenspannung in nassem Zustand
von nicht kleiner als 4,5 × 10–2 n/m
(45 dyn/cm) aufweist, laminiert.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Es
ist erstrebenswert, dass ein Polyester zur Bildung der erfindungsgemäßen Polyesterfolie
hauptsächlich
folgende Bestandteile enthält:
eine Säurekomponente,
eine aromatische Dicarbonsäure
und insbesondere Terephthalsäure
oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure
in einer Menge von nicht weniger als 80 Mol-% und vorzugsweise von
nicht weniger als 90 Mol-%, und zwar im Hinblick auf Durchsichtigkeit,
Wärmebeständigkeit,
Zähigkeit
und Gasabsperreigenschaften. Als Säurekomponente kann ferner eine
weitere aromatische Dicarbonsäure,
wie Isophthalsäure
oder Phthalsäure,
sowie eine alicyclische Dicarbonsäure, wie 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, oder
eine aliphatische Dicarbonsäure,
wie Adipinsäure
oder Sebacinsäure,
als copolymerisierbare Komponente enthalten sein. Ferner können trifunktionelle
oder höherfunktionelle
Carbonsäuren,
wie Trimellitsäure,
Hemimellitsäure
und Pyromellitsäure
als copolymerisierbare Verbindungen zugesetzt werden, vorausgesetzt,
dass ihre Anteile gering sind.
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Als
Beispiele für
die Dihydroxylverbindung als Komponente des Polyesters lassen sich
erwähnen:
ein aliphatisches Glykol, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,4-Butandiol,
1,6-Hexandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol und Triethylenglykol,
ein alicyclisches Diol, wie 1,4-Cyclohexandiol, und eine aromatische
Dihydroxylverbindung, wie ein Bisphenol A-Ethylenoxid-Addukt. Darunter
ist die Verwendung eines Produkts, das Ethylenglykol oder 1,4-Butandiol
in einem Anteil von nicht weniger als 80 Mol-% und vorzugsweise
von nicht weniger als 90 Mol-% enthält, bevorzugt. Ferner können trifunktionelle
und höherfunktionelle
Hydroxylverbindungen, wie Glycerin, Trimethylolpropan oder dergl.,
enthalten sein, vorausgesetzt, dass ihre Anteile gering sind.
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Als
repräsentative
Polyester lassen sich Polyethylenterephthalat, Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat
und Polybutylenterephthalat erwähnen.
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Ferner
ist es erstrebenswert, dass der Polyester eine innere Viskosität von 0,5
bis 1,4 dl/g und insbesondere von 0,6 bis 1,0 dl/g, gemessen bei
20°C und
einer Konzentration von 0,4 g/100 ml in einem 47/53-Lösungsmittelgemisch
(Volumenverhältnis)
von Trifluoressigsäure/Methandichlorid,
aufweist. Ferner ist es erstrebenswert, dass der Polyester einen
Schmelzpunkt (Temperatur, bei der ein maximaler endothermer Peak, gemessen
durch einen Differentialscanningkalorimeter, vorliegt) von nicht
unter 210°C
und insbesondere von nicht unter 220°C aufweist.
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Die
Polyesterfolie kann industriell als einlagige Folie aus Polyester
nach dem bekannten Breitschlitzdüsen-Foliengießverfahren
oder als coextrudierte Folie aus zwei oder mehr Polyestern oder
unter Verwendung eines vom Polyester abweichenden Harzes durch das
Breitschlitzdüsen-Foliengießverfahren
nach dem Coextrusionstyp hergestellt werden. Die Folien können ungestreckt
sein oder monoaxial oder biaxial gestreckt sein, um die Eignung
als Basismaterialfolie des Verpackungsmaterials zu erhöhen. Derartige
Folien sind handelsüblich.
Dabei ist es erstrebenswert, biaxial gestreckte Folien zu verwenden,
da sie verbesserte Eigenschaften in Bezug auf Zähigkeit, Durchsichtigkeit,
Wärmebeständigkeit
und Gasabsperrbeschaffenheit aufweisen.
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Erfindungsgemäß handelt
es sich beim Harz, das durch Coextrusion auf die Polyesterfolie
laminiert wird, um ein Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
oder um eine Mischharzzusammensetzung davon mit einem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymer
und/oder einem Ethylen/(Meth)acrylsäureester-Copolymer, wobei der Anteil der ungesättigten
Carbonsäurekomponente
1 bis 12 Gew.-% und der Anteil der (Meth)acrylsäureesterkomponente 2 bis 25
Gew.-%, bezogen auf den Gesamtanteil der Harzkomponenten, beträgt. Somit
wird entweder das Ethylen/ungesättigte
Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer allein
oder als ein Mischharz davon mit dem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymer und/oder
Ethylen/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
verwendet. In jedem Fall ist die ungesättigte Carbonsäurekomponente
in einem Anteil von 1 bis 12 Gew.-% und vorzugsweise von 2 bis 6
Gew.-% und die (Meth)acrylsäureesterkomponente
in einem Anteil von 2 bis 25 Gew.-% und vorzugsweise von 6 bis 20
Gew.-% als Harz für
die Extrusions-Laminierung enthalten.
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Wenn
der Anteil der ungesättigten
Carbonsäurekomponente
unter dem vorerwähnten
Bereich liegt, verliert das durch Extrusion laminierte Harz seine
Polarität
und haftet schlecht am anderen polaren Basiselement, z. B. an der
Polyesterfolie oder der Aluminiumfolie, so dass die Eignung der
laminierten Folie beeinträchtigt
wird. Wenn der Anteil der ungesättigten
Carbonsäure
den vorerwähnten
Bereich übersteigt,
verliert das Harz andererseits seine Wärmebeständigkeit, wobei nicht-geschmolzene
Produkte aufgrund einer Dehydratisierungsvernetzungsreaktion während des
Vorgangs der Extrusions-Laminierung gebildet werden und eine erhebliche
Schaumentwicklung durch Wasser entsteht. Wenn der Anteil der (Meth)acrylsäureesterkomponente unter
dem vorerwähnten
Bereich liegt, nimmt die Affinität
zwischen dem extrusionslaminierten Harz und der Polyesterfolie ab
und die Haftung am Polyester sinkt. Wenn der Anteil der (Meth)acrylsäureesterkomponente den
vorerwähnten
Bereich übersteigt,
nimmt andererseits die Klebrigkeit während der Extrusions-Laminierung ab,
wodurch die Eignung für
die Verarbeitung beeinträchtigt
wird.
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Als
Beispiele für
die ungesättigte
Carbonsäure
im Ethylen/ungesättigte
Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
lassen sich Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Ethacrylsäure,
Fumarsäure,
Maleinsäure,
Monomethylmaleat und Maleinsäureanhydrid
erwähnen.
Darunter ist die Verwendung eines Copolymeren von Acrylsäure oder
Methacrylsäure
besonders bevorzugt. Der (Meth)acrylsäureester im Copolymer steht
für einen Acrylsäureester
oder Methacrylsäureester.
Konkrete Beispiele umfassen Ester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-, Isobutyl-,
2-Ethylhexyl- und Isooctylester. Im Copolymer ist die ungesättigte Carbonsäure in einem
Anteil von 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere von 2 bis 12 Gew.-%
und der (Meth)acrylsäureester
in einem Anteil von 4 bis 25 Gew.-% und insbesondere von 6 bis 20
Gew.-% enthalten. Ferner ist es erstrebenswert, dass das Copolymere
eine Schmelzflussrate (MFR) von 0,5 bis 100 g/10 min und insbesondere
von 1 bis 50 g/10 min bei 190°C
unter einer Last von 2160 g aufweist.
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Als
Ethylen/ungesättigte
Carbonsäure-Copolymer,
das zusammen mit dem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
verwendet werden kann, lassen sich beispielsweise Copolymere von
Ethylen mit Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Ethacrylsäure,
Fumarsäure,
Maleinsäure,
Monomethylmaleat oder Maleinsäureanhydrid
erwähnen.
Darunter ist die Verwendung eines Ethylen/Acrylsäure-Copolymeren oder eines
Ethylen/Methacrylsäure-Copolymeren
besonders bevorzugt. Es ist erstrebenswert, dass der Anteil der
ungesättigten
Carbonsäure
im Copolymeren 1 bis 15 Gew.-% und insbesondere 2 bis 12 Gew.-%
beträgt. Ferner
ist es erstrebenswert, dass das Copolymere einen MFR-Wert von 0,5
bis 100 g/10 min und insbesondere von 1 bis 50 g/10 min bei 190°C unter einer
Last von 2160 g aufweist.
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Als
Ethylen/(Meth)acrylsäureester-Copolymer,
das zusammen mit dem, Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
verwendet werden kann, lassen sich ein Copolymer aus Ethylen und (Meth)acrylsäureester
erwähnen.
Als Esterkomponente lassen sich Ester, wie Methyl-, Ethyl-, n-Butyl-,
Isobutyl-, 2-Ethylhexyl- und Isooctylester erwähnen. Ferner ist es erstrebenswert,
dass das Copolymere einen MFR-Wert
von 0,5 bis 100 g/10 min und insbesondere von 1 bis 50 g/10 min
bei 190°C
unter einer Last von 2160 g aufweist.
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Diese
Ethylen-Copolymeren werden durch Radikalcopolymerisation bei einer
hohen Temperatur und unter erhöhtem
Druck erhalten.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung handelt es sich beim Harz für die Extrusions-Laminierung
um ein Mischharz, das folgendes umfasst:
- (a)
100 Gew.-teile einer Mischharzkomponente aus einem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
oder einer Mischharzzusammensetzung aus dem genannten Ethylen/ungesättigte Carbonsäure/(Meth)acrylsäureester-Copolymer
mit einem Ethyl/ungesättigte
Carbonsäure-Copolymer und/oder
einem Ethylen/(Meth)acrylsäureester-Copolymer, wobei
der Anteil der ungesättigten
Carbonsäurekomponente
1 bis 12 Gew.-% und der Anteil der (Meth)acrylsäureesterkomponente 2 bis 25
Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der extrusionslamimnierten Harzkomponenten,
beträgt,
und
- (b) nicht mehr als 30 Gew.-teile, vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-teile
und insbesondere 10 bis 20 Gew.-teile eines Ethylen/α-Olefin-Copolymerharzes mit
einer Dichte von 840 bis 900 kg/m3.
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Beim
Ethylen/α-Olefin-Copolymer
handelt es sich um ein statistisches Copolymer aus einem Ethylen und
einem α-Olefin,
wie Propylen, 1-Buten, 1-Penten,
1-Hexen, 1-Octen, 1-Decen oder 4-Methyl-1-penten. Als ein derartiges
Copolymer ist die Verwendung eines Copolymeren aus Ethylen und einem α-Olefin mit
etwa 4 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen bevorzugt. Ferner weist das
Copolymer eine Dichte von 840 bis 900 kg/m3 und insbesondere
von 860 bis 890 kg/m3 auf.
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Das
Ethylen/α-Olefin-Copolymer
wird zur Verstärkung
der Haftkraft an der Polyesterfolie verwendet. Wenn die Dichte den
vorerwähnten
Bereich übersteigt,
lässt sich
die Haftung der Polyesterfolie jedoch nicht so stark verbessern.
Wenn die Dichte unter dem vorerwähnten
Bereich liegt, wird das Harz andererseits so klebrig, dass die Handhabung
während
der Extrusions-Laminierung beeinträchtigt wird. Wenn der zugemischte
Anteil den vorerwähnten
Bereich übersteigt,
nimmt ferner die Verarbeitbarkeit bei der Extrusions-Laminierung
stark ab.
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Ferner
ist es erstrebenswert, dass das Copolymer einen MFR-Wert von 0,5
bis 200 g/10 min und insbesondere von 1 bis 50 g/10 min bei 190°C unter einer
Last von 2160 g aufweist. Ein derartiges Copolymer lässt sich
unter Verwendung eines Kombinationskatalysators beispielsweise aus
einer Übergangsmetall-Katalysatorkomponente,
wie einer Vanadiumverbindung, Zirkoniumverbindung oder Metallocenverbindung,
und einer Katalysatorkomponente aus einer organischen Aluminiumverbindung
herstellen.
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Die
zweite Ausführungsform
ist identisch mit der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme,
dass der Anteil der ungesättigten
Carbonsäurekomponente
1 bis 12 Gew.-% und vorzugsweise 2 bis 6 Gew.-% und der Anteil der
(Meth)acrylsäureesterkomponente
2 bis 25 Gew.-% und vorzugsweise 6 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das
Ethylen/polares Monomer-Copolymer
im extrusionslaminierten Harz, beträgt.
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Bei
der ersten und zweiten Ausführungsform
ist es erstrebenswert, dass das extrusionslaminierte Harz so eingestellt
wird, dass es einen MFR-Wert von 0,5 bis 100 g/10 min und insbesondere
von 1 bis 50 g/10 min bei 190°C
unter einer Last von 2160 g aufweist, wobei man die Verarbeitbarkeit
durch Extrusions-Laminierung in Betracht zieht.
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Ferner
kann die Carbonsäuregruppe
der ungesättigten
Carbonsäure
im extrusionslaminierten Harz teilweise mit einem Alkalimetall,
Erdalkalimetall oder Zink ionisiert werden, und zwar innerhalb eines
Bereiches, in dem der Ionisationsgrad nicht mehr als 20% und insbesondere
nicht mehr als 10% beträgt.
Wenn der Ionisationsgrad 20% übersteigt,
nimmt die Haftkraft an der Polyesterfolie ab, was nicht erstrebenswert
ist.
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Gegebenenfalls
kann ferner das der Extrusions-Laminierung zu unterziehende Harz
mit verschiedenen Additiven, wie einem Antioxidationsmittel, einem
Wärmestabilisator,
einem Gleitmittel und einem Antiblockiermittel, vermischt werden.
Konkret ausgedrückt,
können
als Gleitmittel oder Antiblockiermittel eins, zwei oder mehr Amide
von gesättigten
Fettsäuren
oder ungesättigten
Fettsäuren,
wie Stearinsäureamid, Ölsäureamid,
Erucasäureamid,
Palmitinsäureamid,
Oleylpalmitamid, Stearylerucamid oder N,N'-Ethylen-bis-erucamid, hydriertes Rizinusöl und Siliciumdioxid
verwendet werden. Es ist erstrebenswert, diese Bestandteile in einem
Anteil von 0,1 bis 5 Gew.-teilen
und vorzugsweise von 0,3 bis 3 Gew.-teilen pro 100 Gew.-teile des
der Extrusions-Laminierung zu unterziehenden Harzes zu verwenden.
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Die
laminierte Folie gemäß der ersten
und der zweiten Ausführungsform
der Erfindung lässt
sich unter Verwendung einer bekannten Extrusionslaminationsvorrichtung
herstellen. Nachstehend wird ausführlich ein Verfahren zur Herstellung
einer laminierten Folie mit einer zweilagigen Struktur beschrieben,
die eine biaxial gestreckte Polyesterfolie/extrusionslaminiertes
Harz-Struktur aufweist, was den einfachsten erfindungsgemäßen Aufbau
darstellt und eine repräsentative
Ausführungsform
ist.
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Die
biaxial gestreckte Polyesterfolie wird mit konstanter Geschwindigkeit
aus dem Abgabebereich für die
Grundelementfolie abgegeben und einem Laminierungsbereich zugeführt. Im
Laminierungsbereich wird eine dünne
geschmolzene Folie des zu laminierenden Harzes erwärmt und
bei einer vorgegebenen Temperatur im Zylinder geschmolzen und kontinuierlich
in Form einer dünnen
Folie aus der Breitschlitzdüse
extrudiert und direkt auf die Oberfläche der biaxial gestreckten
Polyesterfolie aufgebracht. Die biaxial gestreckte Polyesterfolie
und das laminierte Harz werden zwischen der Kühlwalze und der Presshaftwalze
miteinander unter Druckausübung
in Haftverbindung gebracht und gleichzeitig abgekühlt und
sodann als Produkt im Aufwickelbereich aufgewickelt.
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Es
ist erstrebenswert, dass die zu laminierende Oberfläche der
biaxial gestreckten Polyesterfolie eine Oberflächenspannung in nassem Zustand
von nicht kleiner als 4,5 × 10–2 n/m
(45 dyn/cm) und insbesondere von nicht kleiner als 5 × 10–2 n/m
(50 dyn/cm) aufweist, um eine ausreichend große Haftkraft am extrusionslaminierten
Harz zu erreichen. Wenn die Oberflächenspannung in nassem Zustand
weniger als 45 dyn/cm beträgt,
so ergibt sich keine ausreichende Haftkraft. Um zu erreichen, dass
die Oberflächenspannung
der biaxial gestreckten Polyesterfolie in nassem Zustand den vorerwähnten Bereich
erreicht, kann die Oberfläche
der Folie oxidiert werden, wobei man sich eines bekannten gewerblichen
Verfahrens, z.B. einer Korona-Behandlung oder einer Flammbehandlung,
bedient. Die Behandlung zur Oberflächenoxidation kann in einer
Stufe zur Herstellung der biaxial gestreckten Polyesterfolie oder
unmittelbar vor der bei der Stufe der Extrusions-Laminierung durchgeführten Laminierung
vorgenommen werden.
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Es
ist erstrebenswert, dass die Extrusionstemperatur während des
Vorgangs der Extrusions-Laminierung 280 bis 340°C und insbesondere 300 bis 330°C, gemessen
als Harztemperatur unmittelbar unter der Breitschlitzdüse, beträgt. Wenn
die Harztemperatur unter 280°C
liegt, ergibt sich keine ausreichende Haftkraft zwischen dem laminierten
Harz und der Polyesterfolie. Wenn die Harztemperatur über 340°C liegt,
wird andererseits das laminierte Harz in erheblichem Umfang beeinträchtigt.
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Die
zweilagige, laminierte Folie, die die Polyesterfolie und das extrusionslaminierte
Harz umfasst, weist eine hervorragende Zwischenschichthaftung an
der Polyesterfolie aufgrund des laminierten Harzes auf, sowie eine
hervorragende Beschaffenheit in Bezug auf Heißsiegeleigenschaften und Heißklebeeigenschaften. Es
kann in breitem Umfang als Folie für die Kissenverpackung ("pillow packaging") von Nahrungsmitteln
und industriellen Materialien und als Kunststofffolien und als Folien
für die
Wärmelaminierung
auf Folien, Papier, Metall, Holz und dergl. verwendet werden.
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In
der erfindungsgemäßen laminierten
Folie können
ferner andere polare Elemente, die eine Verstärkungsfunktion erfüllen, auf
die Polyesterfolie über
das laminierte Harz laminiert werden. Als polares Basiselement lassen
sich Elemente mit metallischen oder keramischen Oberflächen, wie
Aluminiumfolien, Polyesterfolien mit darauf abgeschiedenem Aluminium,
Polypropylenfolien mit darauf abgeschiedenem Aluminium, Polyesterfolien
mit darauf abgeschiedenem Siliciumdioxid und Polyesterfolien mit
darauf abgeschiedenem Aluminiumoxid, sowie Kunststofffolien und
Papier, z.B. aus Polyamid, Ethylen/Vinylalkohol-Copolymeren und dergl., erwähnen.
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Wenn
zusätzlich
das polymere Basiselement zu laminieren ist, kann das sogenannte
Extrusions-Sandwichlaminierungs-Verfahren herangezogen werden, bei
dem wie beim vorerwähnten
Extrusions-Laminierungsverfahren die Polyesterfolie aus dem Abgabebereich
dem Laminierungsbereich zugeführt
wird, das laminierte Harz auf die Polyesterfolie gestapelt wird
und gleichzeitig die polare Basiselementfolie von der Seite, die
der Oberfläche,
wo das laminierte Harz und die Polyesterfolie aufeinander laminiert
werden, gegenüberliegt,
zugeführt
wird und auf das laminierte Harz laminiert wird. Gemäß dem Sandwich-Laminierungsverfahren wird
im Gegensatz zum vorerwähnten
Verfahren das polare Basiselement aus dem Abgabebereich dem Laminierungsbereich
zugeführt,
das extrusionslaminierte Harz auf das polare Basiselement gestapelt
und gleichzeitig die Polyesterfolie von der Seite, die der Oberfläche, wo
das laminierte Harz und das polare Basiselement übereinander laminiert werden,
gegenüberliegt,
zugeführt
und auf das laminierte Harz laminiert, wobei es sich um das Extrusions-Sandwich-Laminierungsverfahren
handelt.
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Nachstehend
werden repräsentative
Beispiele von Laminierungen der Polyesterfolie und verschiedenen
polaren Basiselementen über
das extrusionslaminierte Harz beschrieben. Dabei kann die extrusionslaminierte
Oberfläche
des polaren Basiselements gegebenenfalls oxidiert werden. Üblicherweise
neigt jedoch das laminierte Harz in der vorliegenden Erfindung dazu,
dass es in unbehandeltem Zustand eine günstige Extrusions-Laminierungsfestigkeit
für das
polare Basiselement aufweist. Daher reicht es aus, die Anlage zur
Oxidationsbehandlung der Oberfläche
nur auf der Seite der extrusionslaminierten Oberfläche der
biaxial gestreckten Polyesterfolie einzurichten.
- (a)
O-PET/EX/Aluminiumfolie
- (b) O-PET/EX/Polyester mit abgeschiedenem Aluminium
- (c) O-PET/EX/Polypropylen mit abgeschiedenem Aluminium
- (d) O-PET/EX/Polyester mit abgeschiedenem Aluminiumoxid
- (e) O-PET/EX/Ethylen-Vinylalkohol-Copolymer
- (f) O-PET/EX/Papier
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Dabei
bedeutet O-PET eine biaxial gestreckte Polyesterfolie und EX ein
extrusionslaminiertes Harz.
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Gegebenenfalls
können
beliebige andere Basismaterialfolien laminiert werden. Für diesen
Zweck können
beliebige bekannte Verfahren, z.B. unter Verwendung einer Extrusions-Laminierungsvorrichtung,
die wiederholt verwendet wird, einer Tandem-Laminierungsvorrichtung
oder einer Trockenlaminierungsvorrichtung verwendet werden, um eine
gewünschte
laminierte Folie zu erhalten. Hinsichtlich der Dicke der laminierten
Folie gibt es keine speziellen Beschränkungen. Üblicherweise weist jedoch die
Polyesterfolie eine Dicke von 1 bis 1000 μm und die extrusionslaminierte
Harzschicht eine Dicke von 3 bis 300 μm auf.
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Beispiele
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Nachstehend
werden Beispiele und Vergleichsbeispiele zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Wirkung
vorgelegt. Die als Ausgangsprodukte in den Beispielen und Vergleichsbeispielen
verwendeten laminierten Harzmaterialien, das Verfahren zur Herstellung
von laminierten Folien und das Verfahren zur Bewertung der laminierten
Folien werden nachstehend beschrieben.
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1. Zu laminierende Ausgangsharzmaterialien
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- (A-1) Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➀
Gehalt
an Methacrylsäure
4 Gew.-%, Gehalt an Isobutylacrylat 15 Gew.-%, MFR-Wert 27 g/10
min
- (A-2) Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➁
Gehalt
an Methacrylsäure
11 Gew.-%, Gehalt an Isobutylacrylat 8 Gew.-%, MFR-Wert 10 g/10
min
- (B-1) Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer ➀
Gehalt
an Methacrylsäure
4 Gew.-%, MFR-Wert 7 g/10 min
- (B-2) Ethylen/Acrylsäure-Copolymer ➁
Gehalt
an Acrylsäure
5 Gew.-%, MFR-Wert 8 g/10 min
- (C-1) Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➀
α-Olefin:
1-Buten, Dichte 885 kg/m3, MFR-Wert 3,6
g/10 min
- (C-2) Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➁
α-Olefin:
1-Buten, Dichte 860 kg/m3, MFR-Wert 35 g/10
min
- (C-3) Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➂
α-Olefin:
1-Octen, Dichte 870 kg/m3, MFR-Wert 35 g/10
min
- (D-1) Polyethylen ➀
Dichte 917 kg/m3,
MFR-Wert 7,0 g/10 min
- (E-1) Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer ➀
Gehalt
an Ethylacrylat 9 Gew.-%, MFR-Wert 5 g/10 min
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2. Verfahren zur Herstellung
von laminierten Folien
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2-1. Aufbau der laminierten
Folien
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- Laminierungsaufbau ➀: O-PET/laminiertes
Harz (25 μm)
- Laminierungsaufbau ➁: O-PET/laminiertes Harz (25 μm)/Grundelementfolie
(a)
- Laminierungsaufbau ➂: O-PET/laminiertes Harz (25 μm)/Grundelementfolie
(b)
- O-PET: Biaxial gestreckte Polyesterfolie (12 μm), P60 (eine
Oberfläche
Corona-behandelt), Produkt der Fa. Toray Co.
- Grundelementfolie (a): Aluminiumfolie (7 μm/biaxial gestreckte Polyesterfolie
(12 μm))
- Grundelementfolie (b): Polyethylen (20 μm/Ankerbeschichtungsmittel/biaxial
gestreckte Polyesterfolie (12 μm))
-
2-2. Verfahren zur Extrusions-Laminierung
-
Harzpellets
mit einer vorgegebenen Zusammensetzung wurden auf die biaxial gestreckte
Polyesterfolie unter Verwendung einer Extrusions-Laminierungsvorrichtung zur Herstellung
von laminierten Folien mit den vorerwähnten Laminierungsaufbautypen ➀, ➁ und ➂ unter
den folgenden Herstellungsbedingungen schmelzextrudiert.
Extrusions-Laminierungsvorrichtung:
Extruder mit einem Durchmesser von 65 mm, Öffnungsbreite der Breitschlitzdüse 500 mm.
Extrusions-Laminierungsvorrichtungs-Bearbeitungsgeschwindigkeit:
80 m/min.
Temperatur des extrudierten Harzes: 270 bis 350°C (die Harztemperatur
wird unmittelbar unter der Breitschlitzdüse mit einem Thermometer vom
Kontakttyp gemessen).
Luftspalt: 120 mm
-
Im
Fall des Laminierungsaufbaus ➀ wurde die biaxial gestreckte
Polyesterfolie zugeführt
und das zu laminierende Harz durch Extrusion laminiert. Im Fall
der Laminierungsaufbautypen ➁ und ➂ wurde die
biaxial gestreckte Polyesterfolie zugeführt und das zu laminierende
Harz durch Sandwich-Laminierung auf die Basiselementfolien (a) bzw.
(b) laminiert.
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3. Bewertungskriterien
und Bewertungsverfahren
-
3-1. Extrusions-Laminierungs-Verarbeitbarkeit
des laminierten Harzes
-
Die
Stabilität
der laminierten Folie während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung
beim vorstehenden Verfahren 2-2 wurde mit bloßem Auge bewertet. Bei dieser
Betrachtung mit dem Auge wurden die Probenahmebedingungen der laminierten
Folien auf eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 80 m/min und eine
Dicke des extrudierten Laminats von 25 μm und die Extrusionsbedingungen
auf eine Bearbeitungsgeschwindigkeit von 80 m/min und eine Dicke
des extrudierten Laminats von 25 μm
eingestellt. Die maximale Bearbeitungsgeschwindigkeit wurde unter
allmählicher
Erhöhung
der Bearbeitungsgeschwindigkeit allein bewertet. Das Ziel der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitbarkeit
wurde auf eine maximale Verarbeitungsgeschwindigkeit von nicht weniger
als 200 m/min eingestellt. Verarbeitungsgeschwindigkeiten, die unter
diesem Wert lagen, wurden als ungeeignete Werte angesehen.
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3-2. Haftung zwischen
der Polyesterfolie und dem laminierten Harz
-
Eine
extrusionslaminierte Probe (Laminierungsaufbau ➂) wurde
2 Tage nach der Herstellung unter den Bedingungen einer Probenbreite
von 15 mm, einem Ablösewinkel
von 90° und
einer Spannungsgeschwindigkeit von 300 mm/min gemessen. Der Oxidationsgrad
der laminierten Oberfläche
der Polyesterfolie wurde aufgrund des Messwerts der Oberflächenspannung
in nassem Zustand beurteilt. Die Oberflächenspannung in nassem Zustand
wurde unter Verwendung einer Lösung
zur Messung der Spannung in nassem Zustand (Produkt der Fa. Wako
Junyaku Co.) gemessen. Der Zielwert der Haftfestigkeit wurde auf
3 N/15 mm eingestellt. Haftfestigkeitswerte, die kleiner als dieser
Wert waren, wurden als für
die Praxis ungeeignete Werte angesehen.
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3-3. Haftung zwischen
der Aluminiumfolie und dem laminierten Harz
-
Eine
extrusionslaminierte Probe (Laminationsaufbau ➀) wurde
1 Tag nach der Herstellung unter folgenden Bedingungen gemessen:
Probenbreite 15 mm, Ablösewinkel
90° und
Spannungsgeschwindigkeit 300 mm/min. Der Zielwert für die Haftfestigkeit
wurde auf 2 N/15 mm eingestellt. Haftfestigkeitswerte unter diesem Wert
wurden als für
die Praxis ungeeignet angesehen.
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3-4. Heißsiegeleigenschaften
der laminierten Folie
-
Die
laminierten Harzoberflächen
der Proben (Laminationsaufbau ➀) wurden unter Verwendung
einer Heißsiegelvorrichtung
heißgesiegelt,
um die Heißsiegelfestigkeit
zu messen. Bei der Heißsiegelvorrichtung handelte
es sich um ein Stabsiegelgerät
mit Oberflächenbeheizung
auf einer Seite (Produkt der Fa. Toyo Seiki Co.). Der Siegelungsdruck
betrug 0,2 MPa (realer Druck) und die Siegelungszeit 0,5 Sekunden.
Die maximale Zielfestigkeit der Heißsiegelung wurde auf nicht
unter 30 N/15 mm festgelegt. Unter diesem Wert liegende Festigkeitswerte
wurden als für
die Praxis ungeeignet angesehen.
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Beispiel 1
-
Unter
Verwendung einer Harzzusammensetzung aus (A-1) einem Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➀ und
(B-1) einem Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer ➀ in
einem in Tabelle 1 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
wurden die Laminierungsaufbautypen ➀, ➁ und ➂ gemäß dem vorstehend
unter 2. beschriebenen Herstellungsverfahren für die laminierte Folie hergestellt
und auf ihre Extrusions-Laminierungs-Verarbeitbarkeit, Haftkraft
an der Polyesterfolie, Haftkraft an der Aluminiumfolie und Heißsiegelfestigkeit
gemäß den im
vorstehenden Abschnitt 3. beschriebenen Bewertungspunkten und Verfahren
bewertet.
-
Bei
der Durchführung
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung wurde die Harztemperatur
auf 300°C eingestellt.
Die vorstehende Harzzusammensetzung wurde auf die Oberfläche der
Polyesterfolie auf der Seite mit der Corona-Behandlung durch Extrusions-Laminierung
aufgebracht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
-
Beispiel 2
-
Die
laminierte Folie wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber die
Harztemperatur während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung auf 320°C abgeändert wurde. Die Extrusions-Laminierungs-Verarbeitbarkeit
und die physikalischen Eigenschaften wurden bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 1
-
Die
laminierte Folie wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt, wobei aber die
Harztemperatur während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung auf 270°C abgeändert wurde. Die Folie wurde
bewertet. Die erhaltene laminierte Folie wies eine sehr geringe
Haftkraft von nur 0,1 N/15 mm an der Polyesterfolie auf. Die Heißsiegelfestigkeit
erreichte keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 2
-
Die
Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung wurde gemäß dem gleichen Verfahren und
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei
aber die Harztemperatur während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung
auf 350°C
abgeändert
wurde. In diesem Fall zeigte jedoch die Harzzusammensetzung während der
Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung
eine Schaumentwicklung. Die in geschmolzenem Zustand laminierte
Folie war durchlöchert.
Daher konnten von der laminierten Folie keine Proben genommen werden
und es konnte keine Bewertung durchgeführt werden. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 aufgeführt.
-
Vergleichsbeispiel 3
-
Die
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt,
wobei aber die Laminierung der Polyesterfolie auf die nicht der
Corona-Behandlung unterzogene Oberflächenseite (Oberflächenspannung
in nassem Zustand 44 dyn/cm) laminiert wurde und die Harztemperatur
auf 320°C
abgeändert
wurde. Die physikalischen Eigenschaften wurden bewertet. Die erhaltene
laminierte Folie wies eine sehr geringe Haftkraft an der Polyesterfolie
von nur 0,8 N/15 mm auf. Die Heißsiegelfestigkeit erreichte
keinen für
die Praxis geeigneten Wert. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
aufgeführt.
-
Beispiel 3
-
Die
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt,
wobei aber (A-2) ein Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➁ allein
als Harz für
die Extrusions-Laminierung verwendet wurde. Die physikalischen Eigenschaften
wurden bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Beispiel 4
-
Unter
Verwendung einer Harzzusammensetzung aus (A-2) einem Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➁ und
(C-1) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➀ in
einem in Tabelle 1 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
wurden die Laminierungs-Aufbautypen ➀, ➁ und ➂ gemäß dem vorstehend
unter 2. beschriebenen Verfahren zur Herstellung einer laminierten
Folie hergestellt und in Bezug auf ihre Extrusions-Laminierungs-Verarbeitbarkeit,
Haftkraft an der Polyesterfolie, Haftkraft an der Aluminiumfolie
und Heißsiegelfestigkeit
gemäß den vorstehend
unter 3. beschriebenen Bewertungspunkten und Bewertungsverfahren
bewertet.
-
Bei
der Durchführung
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung wurde die Harztemperatur
auf 285°C eingestellt.
Die vorstehende Harzzusammensetzung wurde auf die Oberflächenseite
der Polyesterfolie, die der Corona-Behandlung unterzogen worden
war, durch Extrusion laminiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
aufgeführt.
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Beispiel 5
-
Die
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 hergestellt,
wobei aber (C-2) ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➁ anstelle
der Komponente (C-1) als Harz für
die Extrusions-Laminierung verwendet wurde und die Harztemperatur
während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung auf 300°C abgeändert wurde. Eine Bewertung
wurde durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Beispiel 6
-
Eine
laminierte Folie wurde nach dem gleichen Verfahren und unter den
gleichen Bedingungen wie in Beispiel 4 hergestellt, wobei aber (C-3)
ein Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➂ anstelle
der Komponente (C-1) als Harz für
die Extrusions-Laminierung verwendet wurde und die Harztemperatur
während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung auf 300°C abgeändert wurde. Eine Bewertung
wurde durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 4
-
Eine
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 5 hergestellt,
wobei aber die Laminierung der Polyesterfolie auf die nicht der
Corona-Behandlung unterzogene Oberflächenseite (Oberflächenspannung
in nassem Zustand 44 dyn/cm) laminiert wurde. Eine Bewertung wurde
durchgeführt.
Die erhaltene laminierte Folie wies eine sehr geringe Haftkraft
an der Polyesterfolie von nur 0,7 N/15 mm auf. Die Heißsiegelfestigkeit
erreichte keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Beispiel 7
-
Die
Eigenschaften wurden gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 bewertet,
wobei aber eine Harzzusammensetzung aus (A-1) einem Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➀,
(B-1) einem Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer ➀ und
(C-1) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➀ in
einem in Tabelle 2 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde und die Harztemperatur auf 315°C abgeändert wurde. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 5
-
Die
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 7 hergestellt,
wobei aber die Laminierung der Polyesterfolie auf der Oberflächenseite,
die nicht der Corona-Behandlung unterzogen worden war (Oberflächenspannung
in nassem Zustand 44 dyn/cm) laminiert wurde. Eine Bewertung wurde
durchgeführt.
Die erhaltene laminierte Folie wies eine sehr geringe Haftkraft
an der Polyesterfolie von nur 0,6 N/15 mm auf. Die Heißsiegelfestigkeit
erreichte keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2
aufgeführt.
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Beispiel 8
-
Die
Eigenschaften wurden gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 bewertet,
wobei aber eine Harzzusammensetzung aus (A-2) einem Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➁ und
(C-2) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➁ in
einem in Tabelle 3 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde, die Oberfläche
der Polyesterfolie, die nicht der Corona-Behandlung unterzogen war,
als zu laminierende Oberfläche
zugeführt
wurde und die Extrusions-Laminierung unter Durchführung einer
Corona-Behandlung unter Verwendung einer Corona-Behandlungsvorrichtung,
die in der Laminierungsvorrichtung unmittelbar vor Durchführung der
Extrusions-Laminierung
eingerichtet war, durchgeführt
wurde. Es wurden folgende Bedingungen für die Corona-Behandlung eingehalten:
Corona-Behandlungsvorrichtung:
Produkt der Fa. Kasuga Denki Co.
Behandlungsbedingung: 40 W/m2/min
Oberflächenspannung in nassem Zustand
nach der Behandlung: 58 dyn/cm
-
Die
Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgeführt.
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Beispiel 9
-
Eine
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt,
wobei aber die Harzzusammensetzung von Beispiel 1 so hergestellt
wurde, dass 18% der Carbonsäuregruppen
der ungesättigten
Carbonsäure
mit Zink ionisiert waren, und wobei die Temperatur des Extrusions-Laminierungsharzes
auf 315°C
abgeändert
wurde. Die physikalischen Eigenschaften wurden bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 aufgeführt.
-
Vergleichsbeispiel 6
-
Die
Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung wurde gemäß dem gleichen Verfahren und
unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 durchgeführt, wobei
aber eine Harzzusammensetzung aus (A-2) einem Ethylen/Methacrylsäure/Isobutylacrylat-Copolymer ➁ und
(C-1) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➀ in
einem in Tabelle 3 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde und die Harztemperatur auf 315°C abgeändert wurde. In diesem Fall
kam es jedoch dazu, dass beide Enden der geschmolzenen Harzfolie
sich während
der Extrusions-Laminierungs-Verarbeitung stark verbogen und nicht stabil
blieben. Daher konnte keine Probennahme des mit der Laminierungsschicht
verbundenen Produkts vorgenommen werden. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 3 aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 7
-
Eine
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt,
wobei (B-2) ein Ethylen/Acrylsäure-Copolymer ➁ allein
als Harz für
die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde und die Harztemperatur auf 310°C abgeändert wurde. Die erhaltene
laminierte Folie wies eine sehr geringe Haftkraft an der Polyesterfolie
von nur 0,6 N/15 mm auf. Die Heißsiegelfestigkeit erreichte
keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
aufgeführt.
-
Vergleichsbeispiel 8
-
Die
Eigenschaften wurden gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 bewertet,
wobei aber eine Harzzusammensetzung aus (B-2) einem Ethylen/Acrylsäure-Copolymer ➁ und
(C-2) einem Ethylen/α-Olefin-Copolymer ➁ in
einem in Tabelle 3 angegebenen Mischungsverhältnis als Harz für die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde und die Harztemperatur auf 310°C abgeändert wurde. Die erhaltene
laminierte Folie wies eine sehr geringe Haftkraft an der Polyesterfolie
von nur 1,7 N/15 mm auf. Die Heißsiegelfestigkeit erreichte
keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3
aufgeführt.
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Vergleichsbeispiel 9
-
Die
Eigenschaften wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 bewertet, wobei aber (D-1) Polyethylen
allein als Harz für
die Extrusions-Laminierung verwendet wurde. Die erhaltene laminierte
Folie wies eine Haftkraft an der Polyesterfolie von 2,6 N/15 mm
auf, was geringfügig
unter der angestrebten Festigkeit lag. Die Haftfestigkeit an der
Aluminiumfolie erreichte keine für
die Praxis geeigneten Werte. Die laminierte Folie wurde als ungeeignet
für ein
Verpackungsmaterial beurteilt.
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Vergleichsbeispiel 10
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Die
Eigenschaften wurden nach dem gleichen Verfahren und unter den gleichen
Bedingungen wie in Beispiel 1 bewertet, wobei aber (E-1) ein Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer ➀ allein
als Harz für
die Extrusions-Laminierung
verwendet wurde. Die erhaltene laminierte Folie wies eine sehr geringe
Haftkraft an der Polyesterfolie von nur 0,9 N/15 mm auf. Ferner
war die Haftkraft an der Aluminiumfolie sehr gering. Die laminierte Folie
wurde als ungeeignet für
ein Verpackungsmaterial beurteilt.
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Vergleichsbeispiel 11
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Eine
laminierte Folie wurde gemäß dem gleichen
Verfahren und unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt,
wobei aber bei der Herstellung der Harzzusammensetzung von Beispiel
1 35% der Carbonsäuregruppen
der ungesättigten
Carbonsäure
mit Zink ionisiert wurden und die Harztemperatur des Extrusions-Laminierungsharzes
auf 315°C
abgeändert
wurde. Die physikalischen Eigenschaften wurden bewertet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 aufgeführt.
-
Wie
aus den Tabellen 1 bis 3 ersichtlich ist, wurde bestätigt, dass
ein Laminat mit einer für
die Praxis ausreichenden Haftkraft am Polyester und einer für die Praxis
ausreichenden Heißsiegelbeschaffenheit
durch die erfindungsgemäße Extrusions-Laminierung
der Harzzusammensetzung auf eine Polyesterfolie gemäß einem
vorgegebenen Extrusions-Laminierungs-Verarbeitungsverfahren und unter vorgegebenen
Bedingungen erhalten wurde. Ferner wurde bestätigt, dass die erfindungsgemäße Harzzusammensetzung
eine hervorragende Extrusions-Laminierungs-Haftung am polaren Basiselement
(repräsentiert
durch eine Aluminiumfolie) aufwies und zur Laminierung der Polyesterfolie
unter Verwendung verschiedener polarer Basiselemente geeignet war.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
eine laminierte Folie mit hervorragender Extrusions-Verarbeitbarkeit zu
erhalten, die eine hohe Zwischenschicht-Haftkraft nach direkter
Extrusions-Laminierung auf die Polyesterfolie aufweist. Auch bei
Sandwich-Laminierung zusammen mit einem polaren Basiselement weist
die laminierte Folie eine gute Zwischenschicht-Haftkraft am polaren
Basiselement auf. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Verankerungs-Beschichtungsverarbeitung
für die
Polyesterfolie durchzuführen,
was im Hinblick auf die Reinhaltung der Umwelt einen Vorteil darstellt.
Da außerdem
die geschmolzene Harzfolie aus dem Extrusions-Laminierungsharz nicht
mit Ozon behandelt werden muss, lässt sich das Verpackungsmaterial
zu geringen Kosten herstellen, was für die Hersteller von Verpackungsmaterialien
einen großen
Vorteil darstellt. Die auf diese Weise erhaltene laminierte Folie
kann in breitem Umfang für
verschiedene Verpackungselemente zur Verpackung von Nahrungsmitteln,
wie Kuchen, Tagesgerichte, Getränke,
verarbeitetes Fleisch und dergl., die unter Verwendung von Polyesterfolien
verpackt werden, verwendet werden.
