DE69608924T3

DE69608924T3 - Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtfilms auf Polyolefinbasis

Info

Publication number: DE69608924T3
Application number: DE1996608924
Authority: DE
Inventors: Ken Tuchiura-shi Ibaraki Kurokawa; Nobuo Suzui
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1996-03-26
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: CN1144742A; KR960033743A; EP0734854A1; KR100384616B1; CA2172931A1; CA2172931C; DE69608924T2; EP0734854B1; US5698317A; CN1088649C; DE69608924D1; TW394731B; EP0734854B2

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrschichtfilms auf Polyolefinbasis, der hervorragende Feuchtigkeitsundurchlässigkeits- und Gassperreigenschaften aufweist und sich zum Einsatz als Verpackungsmaterial eignet.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Es ist bekannt, dass Gassperr- und Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften von Polyolefinen gefördert werden können, indem ein Petroleumharz oder ein Terpenharz einem Polyolefin, wie z. B. Polypropylen, beigemischt wird (siehe z. B. die offengelegte japanische Patentanmeldung (Kokai) Nr. 1-25503 ). Durch dieses Verfahren allein wird jedoch keine ausreichende Wirkung erzielt. Um die Gassperr- und Feuchtigkeitsun-durchlässigkeitseigenschaften weiter zu fördern, offenbart die japanische Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 2-27940 einen Film, der eine durch Aufdampfen auf einen ein Petroleumharz oder ein Terpenharz enthaltenden Polypropylenfilm gebildete Metall-schicht umfasst. Die japanischen Patentveröffentlichungen (Kokoku) Nr. 3-31347 und 5-1138 offenbaren Filme mit verbesserten Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften, bei denen die ein Petroleumharz oder ein Terpenharz enthaltende Filmschicht eine zweischichtige Struktur aufweist und mit Polypropylen- oder Polyvinylidenchlorid-Harz beschichtet ist.
Wenn Polypropylen jedoch ein Petroleumharz oder ein Terpenharz zugesetzt wird, weist der Film geringe Dimensionsstabilität auf, weil die Erweichungspunkte von Petroleumharzen und Terpenharzen niedrig sind, und wenn ein Laminatfilm, der einen solchen Film umfasst, zu einer Rolle aufgewickelt wird, kommt es zum Straffspannen der Rolle, so dass die Ebenheit des Films beeinträchtigt wird. Da der Film weiters starke Wärmeschrumpfung aufweist, ist die Stabilität bei der Bearbeitung des Films gering.
Beim in der japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku) Nr. 2-27940 geoffenbarten Film existiert das Problem, dass der Film aufgrund von Wärme während des Aufdampfens des Metalls schrumpft und daher in der aufgedampften Metallschicht Risse gebildet werden, so dass die Gassperr- und Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften nicht ausreichend gefördert werden. Weiters kann in Fällen, wo ein Harz wie Polyethylen auf die aufgedampfte Metallschicht auflaminiert oder aufgetragen wird, die aufgedampfte Schicht vom Basisfilm abgeschält werden, weil die Haftung zwischen der aufgedampften Schicht und der auflaminierten oder aufgetragenen Harzschicht stärker ist als die Haftung zwischen dem Basisfilm und der aufgedampften Schicht, was Probleme verursacht.
Bei den in den japanischen Patentveröffentlichungen (Kokoku) Nr. 3-31347 und 5-1138 geoffenbarten Filmen besteht insofern ein Problem, als in der Überzugsharzschicht Risse gebildet werden oder die Haftung zwischen dem Polyvinylidenchlorid-Harz und dem Polypropylen-Film verringert ist, da der Film aufgrund von Wärme während des Trocknungsschritts nach dem Auftragen von Polypropylen oder Polyvinylidenchlorid schrumpft, so dass keine ausreichenden Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften erzielt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Laminatfilms auf Polyolefinbasis mit verbesserten Feuchtigkeitsundurchlässigkeits- und Gassperreigenschaften bereitzustellen.
Das oben beschriebene Ziel kann erreicht werden, indem ein Verfahren zur Herstellung eines Laminatfilms auf Polyolefinbasis bereitgestellt wird, der zumindest 4 Schichten umfasst, und zwar zumindest eine erste Harzschicht auf Polyolefinbasis; eine Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, die auf einer Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, wobei die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis an einer Oberfläche mittels Entladungsbehandlung behandelt ist und die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ein Additivmaterial enthält, das zumindest eine aus der aus Petroleumharzen und Terpenharzen bestehenden Gruppe ausgewählte Komponente ist, wobei das Additivmaterial in einer Menge von etwa 5 bis 30 Gew.-% des Gesamtgewichts der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis enthalten ist; eine aufgedampfte Metallschicht, die auf der mittels Entladungsbehandlung behandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist; und eine Verschweißungsschicht, die auf jener Oberfläche des Harzfilms auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, wobei bei diesem Verfahren die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis auf einer Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Verschweißungsschicht auf der anderen Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis unter einer CO₂ und/oder N₂Atmosphäre mittels Entladungsbehandlung behandelt wird; und eine Metallschicht durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis gebildet wird.
Beim Laminatfilm gemäß vorliegender Erfindung kommt es durch die während des Aufdampfens dem Basisfilm zugeführte Wärme nicht zum Schrumpfen des Basisfilms, der die Harzschicht auf Polyolefinbasis und die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis umfasst, weil die wärmelabile Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, auf die das Metall aufgedampft wird, von der Harzschicht auf Polyolefinbasis getragen wird. Weiters wird die aufgedampfte Metallschicht nicht vom Basisfilm abgeschält, selbst wenn die Oberfläche der aufgedampften Metallschicht Laminierungsverarbeitung unterzogen wird oder andere Harzschichten darauf auflaminiert werden, da die Haftfestigkeit zwischen dem aufgedampften Metall und dem Basisfilm hoch ist, so dass hervorragende Feuchtigkeits-undurchlässigkeits- und Gassperreigenschaften beibehalten werden können.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Querschnittsansicht des gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminatfilms auf Polyolefinbasis;
2 ist eine schematische Querschnittsansicht des gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminatfilms auf Polyolefinbasis;
3 ist eine schematische Querschnittsansicht des gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminatfilms auf Polyolefinbasis;
4 ist eine schematische Querschnittsansicht des gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminatfilms auf Polyolefinbasis.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf spezifische Ausführungsformen der Erfindung, deren Produkte zur Veranschaulichung in den Zeichnungen dargestellt sind, und soll die Erfindung nur insoweit definieren oder einschränken, wie in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt.
Ein Harzfilm auf Polypropylenbasis wird als die obengenannte Harzschicht auf Polyolefinbasis bevorzugt, weil die Herstellungskosten niedrig sind. Der Film auf Polypropylenbasis unterliegt keiner Einschränkung, und jede Schicht, die Polypropylen als Hauptbestandteil enthält, kann eingesetzt werden, solange sie normale Dimensionsstabilität aufweist (z. B. eine Wärmeschrumpfung nicht über einem vorgeschriebenen Wert). Im Hinblick darauf hat die Harzschicht auf Polyolefinbasis vorzugsweise eine Dicke von etwa 10 bis 20 μm. Da diese Harzschicht auf Polyolefinbasis als Basisschicht des Laminatfilms auf Polyolefinbasis gemäß vorliegender Erfindung eingesetzt wird, um gute thermische Dimensionsstabilität des gesamten Laminatfilms auf Polyolefinbasis zu erreichen, kann gute Dimensionsstabilität des gesamten Laminatfilms beibehalten werden, selbst wenn die Dicken der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis und der Verschweißungs-schicht, wie nachstehend beschrieben, gering sind.
Die obengenannte Mischharzschicht auf Polyolefinbasis besteht im Wesentlichen aus zumindest einem Material, das aus der aus Petroleumharzen und Terpenharzen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, sowie einem Basisharz. Als Basisharz wird kristallines Polypropylen bevorzugt. Das kristalline Polypropylen hat im Hinblick auf die Erhöhung des Kristallisationsgrads des Laminatfilms auf Polyolefinbasis, um eine Erhöhung der Wärmeschrumpfung in Längsrichtung zu verhindern, und im Hinblick auf die Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel vorzugsweise eine isotherme Kristallisationszeit bei 125°C (nachstehend als "t – 1/2" bezeichnet) von nicht länger als etwa 6,5 min und einen isotaktischen Index (nachstehend als "II" bezeichnet) von nicht unter 94,5%. Der Schmelzindex (nachstehend als "MFI" bezeichnet) des kristallinen Polyolefins kann vorzugsweise etwa 1 g/10 min bis etwa 4 g/10 min betragen, weil die Dispersion des Petroleumharzes und/oder des Terpenharzes gut ist und die Filmbildungs- und Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften weiter verbessert werden. Es können eine oder mehrere Sekundärkomponenten, wie z. B. Ethylen, Buten, Hexen und dergleichen, copolymerisiert werden. Weiters können bekannte Additive wie Kristallisationskeime, Oxidations-hemmer, Wärmestabilisatoren, Schmiermittel, Antistatikmittel, Antiblockiermittel, Füllstoffe, Viskositätsmodifikatoren, Verfärbungshemmer und dergleichen, in geeigneten Mengen eingemischt werden.
Bei dem in die obengenannten Mischharzschicht auf Polyolefinbasis eingemischten Petroleumharz handelt es sich um ein Harz, das als Hauptbestandteil (d. h., dass kein anderer Bestandteil in größeren Mengen vorhanden ist und er vorzugsweise zumindest 50 Gew.-% davon ausmacht) einen Kohlenwasserstoff der Cyclopentadien-Reihe oder einen höheren olefinischen Kohlenwasserstoff umfasst, der aus ungesättigten Benzin-kohlenwasserstoffen als unmittelbare Ausgangsmaterialien hergestellt ist. Hydrierte Harze (hydrierte Petroleumharze) sind in der Definition des Petroleumharzes ebenfalls enthalten. Ein besonders bevorzugtes Petroleumharz ist Polydicyclopentadien, insbesondere hydriertes Polydicyclopentadien. Der Hydrierungsanteil beträgt in Fällen, wo das Harz hydriert ist, vorzugsweise nicht weniger als etwa 90%, mehr bevorzugt nicht weniger als 99%.
Die Glastemperatur (in der Folge als "Tg" bezeichnet) liegt im Hinblick auf die thermische Dimensionsstabilität während des Aufdampfens des Metalls vorzugsweise nicht unter 60°C.
Mit dem Begriff "Terpenharz" sind Kohlenwasserstoffe gemeint, die durch (C₅H₈)_a ausgedrückte Zusammensetzungen und Derivate davon umfassen, worin "n" für eine bestimmte Kohlenwasserstoffkette eine natürliche Zahl zwischen 2 und etwa 20 ist.
Terpenharze werden auch als Terpenoide bezeichnet. Repräsentative Beispiele für Terpenharze sind Pinen, Dipenten, Caren, Myrcen, Ocimen, Limonen, Terepinolen, Terpinen, Sabinen, Tricyclen, Bisabolen, Zingiberen, Santalen, Camphoren, Miren, Totaren und dergleichen. Gemäß vorliegender Erfindung werden β-Pinen, hydriertes β-Pinen, hydriertes β-Dipenten und dergleichen im hinblick auf ihre Verträglichkeit mit dem Polyolefin besonders bevorzugt.
Ähnlich wie beim obengenannten Petroleumharz wird es vom Standpunkt der weiteren Förderung der Haftung mit der aufgedampften Metallschicht, die auf der mittels Entladungsbehandlung behandelten Oberfläche des Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird, bevorzugt, ein hydriertes Terpenharz mit einem Hydrierungsanteil von nicht weniger als 90%, mehr bevorzugt nicht weniger als etwa 99%, mit der Basis zu mischen.
Im Hinblick auf die Verträglichkeit mit dem Polyolefin haben das oben beschriebene Petroleumharz und Terpenharz vorzugsweise eine Bromzahl von nicht über 10, mehr bevorzugt nicht über 5, noch mehr bevorzugt nicht über 1.
Es ist erforderlich, dass das Additivmaterial, das zumindest eines der oben beschriebenen Petroleumharze und Terpenharze ist, in der gemäß vorliegender Erfindung eingesetzten Mischharzschicht auf Polyolefinbasis in einer Menge von etwa 5 bis 30 Gew.-% enthalten ist. Die Petroleumharze und Terpenharze können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Wenn die Menge der obengenannten Harze geringer als etwa 5 Gew.-% ist, wird keine ausreichende Haftung zwischen der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis und dem aufgedampften Metall erzielt, so dass während des Schritts des Aufdampfens blockierende Lücken gebildet werden. Wenn die Menge andererseits größer als etwa 30 Gew.-% ist, ist die Extrusion des Harzes instabil, so dass Unregelmäßigkeiten in der Dicke des erhaltenen Laminatfilms auf Polyolefinbasis beobachtet werden. Wenn die Menge etwa 40 Gew.-% beträgt, kommt es zu Schwierigkeiten beim Extrudieren, und es ist unmöglich, einen Film auszubilden. Insbesondere ist, wenn die Menge des Mischharzes etwa 10 bis 20 Gew.-% beträgt, die Haftung der aufgedampften Metall-schicht gut, so dass ein Laminatfilm auf Polyolefinbasis mit hervorragenden Gassperreigenschaften und Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften sowie hervorragender Wärmebeständigkeit erhalten werden kann. Die Dicke der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 5,0 μm.
Die Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis wird Entladungsbehandlung unterzogen, um die Haftung mit der auf der Oberfläche aufgedampften Metallschicht zu fördern. Im Hinblick auf bessere Haftung mit der darauf aufgedampften Metallschicht wird es vorgezogen, die Entladungsbehandlung unter einer CO₂- und/oder N₂-Atmosphäre durchzuführen, und nicht in Luft. Hier bezeichnet der Begriff "CO₂- und/oder N₂-Atmosphäre" Atmosphären, die CO₂ oder N₂ einzeln nicht in einer bestimmten Konzentration enthalten, Atmosphären, die CO₂/N₂-Mischgas nicht in einer bestimmten Konzentration enthalten, sowie Atmosphären, die CO₂/Ar-Mischgas, N₂/Ar-Mischgas oder CO₂/N₂/Ar-Mischgas nicht in einer bestimmten Konzentration enthalten.
Gemäß vorliegender Erfindung bezeichnet der Begriff "aufgedampfte Metallschicht" die Metallschicht, die nach einem bekannten Metallisierungsverfahren, wie z. B. Vakuumaufdampf verfahren oder Sputtern, ausgebildet ist. Das Metall, das die Metallschicht bildet, kann Al, Zn, Ni, Cr, CO, Fe, Au, Pa und dergleichen sowie eine Legierung davon sein. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit und gute Haftung an der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis werden Al, Zn und Ni bevorzugt.
Durch Festlegen der Dicke der aufgedampften Metallschicht auf etwa 5 bis 60 nm werden die Gassperreigenschaften des Laminatfilms auf Polypropylenbasis gemäß vorliegender Erfindung wesentlich gefördert, und der Laminatfilm eignet sich in Verbindung mit den hervorragenden Feuchtigkeitsundurchlässigkeitseigenschaften zum Verpacken trockener Materialien, wie z. B. Kartoffelchips und dergleichen. Die Gassperreigenschaften werden tendenziell verschlechtert, wenn die Dicke geringer als etwa 5 nm ist. Die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis wird durch Wärme von der aufgedampften Metallschicht teilweise geschrumpft, wenn die Dicke größer als etwa 60 nm ist, so dass die Ebenheit des Films beeinträchtigt werden kann und die Haftfestigkeit an der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis verringert wird. Daher kann die Metallschicht leicht abgeschält werden und es kann zum Blockieren beim Aufwickeln des Films kommen.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für ein Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie kann die Verschweißungsschicht jede beliebige Verschweißungsschicht sein, solange die Anfangstemperatur beim Verschweißen etwa 80 bis 130°C beträgt und solange sie sich zur Verarbeitung als Verpackung eignet. Die Verschweißungsschicht kann gebildet werden durch (1) gleichzeitiges Extrudieren mit der Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis; oder (2) durch Laminieren nach der Herstellung der Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis.
Die Verschweißungsschicht kann in Fällen, wo die Verschweißungsschicht durch (1) gleichzeitiges Extrudieren mit der Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird, vorzugsweise im Wesentlichen aus binärem oder ternärem Copolymer zwischen Polypropylen und einem oder mehreren anderen Polymeren bestehen. Ein spezifisches Beispiel für das Copolymer ist das ternäre Copolymer von Ethylen/Propylen/Buten. Die Dicke der Verschweißungsschicht unterliegt keiner Einschränkung und kann vorzugsweise etwa 0,5 bis 5,0 μm betragen.
In diesem Fall kann die Verschweißungsschicht vorzugsweise als Antiblockiermittel ein anorganisches Schmiermittel, wie z. B. kugelförmiges Silicamaterial oder irreguläre Kieselsäure (SYLOID), oder kugelförmige Silikonharzteilchen und dergleichen, in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,5 Gew.-% enthalten. Die Ausschussrate aufgrund von Blockieren kann verringert werden, und die Reduktion der Ablagerungsfestigkeit sowie die Bildung von Lücken in der aufgedampften Schicht können verhindert werden, wenn in der Verschweißungsschicht ein Antiblockiermittel enthalten ist.
Um Blockieren zu hemmen, wird besonders bevorzugt, den Schlupffaktor ms/μd (statischer Reibungskoeffizient/kinetischer Reibungskoeffzient) zwischen den Verschweißungsschichten auf etwa (0,4–0,9)/(0,3–0,8) einzustellen.
In Fällen, wo die Verschweißungsschicht durch (2) Laminieren nach der Erzeugung der Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis gebildet wird, wird ein Verschweißungsharz, wie z. B. Polyethylen oder Ionomer (SURLYN), durch Extrudieren auf der Seite der Harzschicht auf Polyolefinbasis eines vorher gebildeten Films auflaminiert, der die Harzschicht auf Polyolefinbasis und die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis umfasst, wodurch der Laminatfilm auf Polyolefinbasis gemäß vorliegender Erfindung erhalten wird. In diesem Fall beträgt die Dicke der Verschweißungsschicht im Hinblick auf die Festigkeit der Verschweißungsschicht vorzugsweise etwa 5 bis 30 μm. Zusätzlich zur obengenannten ersten Polyolefin-Harzschicht kann zwischen der Verschweißungsschicht und der Harzschicht auf Polyolefinbasis eine zweite Polyolefin-Harzschicht ausgebildet sein.
In Fällen, wo die zusätzliche Polyolefin-Harzschicht ausgebildet ist, sollte deren Oberfläche durch Glimmentladung behandelt werden. Die Atmosphäre, in der die Glimm-entladung durchgeführt wird, unterliegt keiner Einschränkung, und sie kann in Luft durchgeführt werden. Die Glimmentladungsbehandlung wird vorzugsweise durchgeführt, um eine Benetzungsspannung an der Oberfläche des Films von 35 bis 45 dyn zu erzielen. Dank der Glimmentladungsbehandlung kann das Verschweißungsharz durch Extrudieren auf die Oberfläche auflaminiert oder auf die Oberfläche aufgedruckt werden.
Die obengenannte zusätzliche Polyolefin-Harzschicht kann vorzugsweise einen Schlupffaktor μs/μd von etwa (0,15–0,5)/(0,15–0,5) aufweisen. Wenn die Schlüpfrigkeit der Schicht gering ist, besteht die Tendenz zum Auftreten von Blockieren während des Aufdampfens des Metalls.
Beispiele für die Schicht mit dem obengenannten Schlupffaktor sind Schichten aus Block-Copolymeren von Polypropylen mit einem oder mehreren anderen Polymeren, deren Oberfläche während der Filmbildung aufgerauht und mattiert werden; sowie Schichten aus Polypropylen, die ein Antiblockiermittel, wie z. B. kugelförmiges Silicamaterial, SYLOID, kugelförmige Silikonharzteilchen oder dergleichen in einer Menge von etwa 0,05 bis 0,5 Gew.-% enthalten. Die Dicke dieser Schicht beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 5,0 μm.
Durch Vorsehen der zusätzlichen Harzschicht auf Polyolefinbasis zwischen der Harz-schicht auf Polyolefinbasis und der Verschweißungsschicht, und indem die Dicke der Verschweißungsschicht groß gehalten wird, kann ein Film mit hoher Verschweißungs-festigkeit erhalten werden. Die Antiblockiereigenschaften können weiter gefördert werden, wenn die zusätzliche Harzschicht auf Polyolefinbasis eine mattierte Schicht ist.
Der gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Laminatfilm auf Polyolefinbasis kann auf geeignete Weise zum Verpacken verwendet werden, nachdem eine Filmschicht auf Polyethylen-basis auf die Oberfläche der aufgedampften Metallschicht auflaminiert und ein biaxial gereckter Film auf Polypropylenbasis darauf ausgebildet wurde. Die Oberfläche des biaxial gereckten Films auf Polypropylenbasis, die mit dem Film auf Polyethylenbasis in Kontakt steht, kann bedruckt werden.
Die Filmschicht auf Polyethylenbasis kann im Wesentlichen beispielsweise aus Polyethylen oder Gemischen aus Polyethylen/Ethylenmethylacrylat oder Polyethylen/Ethylenmethylmethacryat bestehen.
Der gemäß vorliegender Erfindung hergestellte Laminatfilm auf Polyolefinbasis umfasst vorzugsweise Polypropylen als Hauptkomponente, weil die Produktionskosten niedrig sind. Die Art des Reckens des Films unterliegt keiner Einschränkung, und somit kann der Film nicht gereckt, uniaxial gereckt oder biaxial gereckt sein. Im Hinblick auf die Festigkeit und Dimensionsstabilität werden zur Verwendung als Verpackung und dergleichen biaxial gereckte Filme besonders bevorzugt.
Nun wird ein bevorzugtes Beispiel für das Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms auf Polyolefinbasis gemäß vorliegender Erfindung beschrieben.
Ein Harz A, das ein kristallines Polyolefin ist, wie z. B. kristallines Polypropylen mit einer t – 1/2 bei 125°C von nicht mehr als etwa 6,0 min, einem II von nicht weniger als etwa 94,5% und einem MFI von etwa 1–4 g/10 min, das zumindest eines von Petroleumharzen und Terpenharzen in einer Menge von etwa 5 bis 30 Gew.-% enthält, wird einem Extruder A zugeführt und bei einer Harztemperatur von nicht unter 200°C, vorzugsweise 220 bis 290°C, schmelzextrudiert. Gleichzeitig wird Polypropylenharz B einem Extruder B zugeführt und bei einer Harztemperatur von 240 bis 320°C extrudiert. Weiters wird ein Harz C zum Ausbilden der Verschweißungsschicht, wie z. B. ein ternäres Copolymer aus Ethylen/Propylen/Buten, das ein Antiblockiermittel in einer vorgeschriebenen Menge enthält, einem Extruder C zugeführt und bei einer Harztemperatur von 240 bis 320°C extrudiert. Nach Passieren eines Filters werden die extrudierten Harze A, B und C mit einer Düse für einen dreischichtigen Verbundkörper laminiert und als dreischichtige Laminatbahn mit einer Schichtstruktur A/B/C extrudiert. Die dreischichtige Laminatbahn wird auf eine Kühltrommel gegossen, deren Oberflächentemperatur auf 20 bis 60°C reguliert ist, um die Bahn zu verfestigen, wodurch ein nicht-orientierter Laminatfilm erhalten wird.
Der nicht-orientierte Laminatfilm wird in Längsrichtung bei etwa 135 bis 165°C mit einem Reckverhältnis gereckt, das etwa das 4,0- bis 5,0fache der ursprünglichen Länge beträgt, und das Ergebnis wird auf etwa 15 bis 50°C abgekühlt, um einen uniaxial orientierten Laminatfilm zu erhalten. Dann wird der uniaxial orientierte Laminatfilm in eine Spannvorrichtung eingebracht und auf 130 bis 180°C vorgeheizt. Der Laminatfilm wird dann in Querrichtung mit einem Reckverhältnis gereckt, das etwa das 7- bis 12fache der ursprünglichen Länge ausmacht, und dann heißfixiert. Die Oberfläche der Schicht A des erhaltenen biaxial orientierten Laminatfilms wird Glimmentladungsbehandlung in einer Atmosphäre aus CO₂, N₂ oder einem Gemisch davon unterzogen, und das Ergebnis wird aufgewickelt. Gegebenenfalls wird der aufgewickelte Film einer Reifungsbehandlung unterzogen und dann auf eine vorgeschriebene Breite geschnitten. Ein Metall, wie z. B. Aluminium, wird auf die Oberfläche der Schicht A aufgedampft, um einen Laminatfilm auf Polyolefinbasis zu erhalten, der vier Schichten umfasst, d. h. die Schichten A, B und C sowie die aufgedampfte Aluminiumschicht.
VERFAHREN ZUM MESSEN DER EIGENSCHAFTEN UND ZUR BEWERTUNG DER WIRKUNGEN
Die Verfahren zum Messen der Eigenschaften und zur Bewertung der Wirkungen in Zusammenhang mit vorliegender Erfindung sind folgende:
(1) Isotaktischer Index (II)
Die isotaktischen Indices der Ausgangsmaterialien können individuell gemessen werden. Im Fall von Verbundfilmen wird die Probe mit n-Heptan mit nicht über 60°C für 2 h extrahiert, um Additive zu entfernen, die im Polyolefin (z. B. Polypropylen) enthalten sind. Das Ergebnis wird dann im Vakuum bei 130°C für 2 h getrocknet. Ein Teil mit einem Gewicht W (mg) des Ergebnisses wird als Probe genommen und mit siedendem n-Heptan 12 h lang in einem Soxhlet-Extraktor extrahiert. Die resultierende Probe wird mit Aceton gewaschen und im Vakuum für 6 h bei 130°C getrocknet. Die Probe wird dann auf Raumtemperatur abgekühlt, und ihr Gewicht W (mg) wird gemessen. Der isotaktische Index (II) wird nach der folgenden Gleichung berechnet: II (%) = (W/W') × 100
Der isotaktische Index von Verbundschichten kann gemessen werden, indem die Oberflächenschicht abrasiert und der isotaktische Index wie oben beschrieben gemessen wird.
(2) Glastemperatur (TG) und isotherme Kristallisationszeit (t – 1/2)
Die Glastemperatur und die isotherme Kristallisationszeit der Ausgangsmaterialien können individuell gemessen werden. Im Fall von Verbundfilmen wird die Probe mit n-Heptan mit nicht über 60°C für 2 h extrahiert, um das Polyolefin (z. B. Polypropylen) von den Petroleumharzen und Terpenharzen abzutrennen. Das abgetrennte Polypropylen wird im Vakuum 2 h lang bei 130°C getrocknet. Andererseits werden die abgetrennten Petroleumharze und Terpenharze in einem Vakuum für 2 h bei 60°C getrocknet. Jede Probe mit einem Gewicht von 5 mg wird mit einer Rate von 20°C/min durch ein Differentialscanningkalorimeter (Typ DSC-2, im Handel erhältlich von PERKIN ELMER) erhitzt. Die Temperatur, bei der sich die spezifische Wärme aufgrund des sekundären Übergangs verändert, ist als Glastemperatur (Tg) definiert. Die Probe wird weiter bis zur Durchschmelztemperatur von 280°C erhitzt und 5 min lang auf dieser Temperatur gehalten.
Daraufhin wird die Probe mit einer Rate von 20°C/min abgekühlt und bei 125°C gehalten. Während dieses Verfahrens werden die Zeiten aufgezeichnet, zu denen der Peak der latenten Wärme aufgrund von Kristallisation beginnt bzw. endet, und die Hälfte der Zeitspanne zwischen den aufgezeichneten Zeitpunkten ist als isotherme Kristallisationszeit (t – 1/2) definiert.
Die Glastemperatur und die isotherme Kristallisationszeit von Verbundschichten kann gemessen werden, indem die Oberflächenschicht abrasiert wird und die Glastemperatur und die isotherme Kristallisationszeit wie oben beschrieben gemessen werden.
(3) Schmelzindex (MFI)
Der Schmelzindex wird gemäß ASTM-D-1238 bei 230°C und bei 2,16 kg gemessen.
(4) Bromzahl
Die Bromzahl wird gemäß JIS-K2543-1979 gemessen. Die Bromzahl wird in Gramm Brom angegeben, die an ungesättigte Komponenten in 100 g Proben-Öl addiert werden.
(5) Wärmeschrumpfungsverhältnis
Ein Film mit einer Messlänge von 260 mm und einer Breite von 10 mm wurde als Probe genommen, und die Position bei 200 mm (ursprüngliche Länge L₀) vom unteren Ende der Probe wird markiert. Eine Last von 3 g wird an das untere Ende der Probe angelegt, und die Probe wird 15 min lang in einem Ofen auf 120°C erhitzt, gefolgt vom Messen der Länge (L,) zwischen der markierten Position und dem unteren Ende der Probe. Das Wärmeschrumpfungsverhältnis (R) wird nach folgender Gleichung berechnet: Wärmeschrumpfungsverhältnis (R) (%) = [(L0 – L1] × 100
(6) Filmdicke
Die Dicke eines Films wird gemäß JIS-B7509 unter Verwendung eines Dickenmessers vom Messuhrtyp gemessen.
(7) Dicken der Laminatschichten
Die Dicken der Laminatschichten werden gemessen, indem die Struktur des Querschnitts des Laminatfilms mit einem Feldemissions-Rasterelektronenmikroskop betrachtet wird.
(8) Schlupffaktor μs/μd
Der Schlupffaktor wird gemäß ASTM-D1894-93 gemessen.
(9) Abschälfestigkeit der aufgedampften Metallschicht
An der Oberfläche der aufgedampften Metallschicht, z. B. einer aufgedampften Al-Schicht, wird SURLYN heißverschweißt (120°C × 1 s). Die SURLYN-Schicht wird vom metallisierten Film in 180°-Richtung mit einer Abziehrate von 300 m/min abgezogen, und die Abschälfestigkeit wird gemessen. Die Einheit der Abschälfestigkeit ist g/2,54 cm (g/Zoll) Probenbreite, und zumindest 300 g/2,54 cm (300 g/Zoll) werden gemäß vorliegender Erfindung als akzeptabel bewertet.
(10) Sauerstoff-Durchlässigkeit (O₂-TR)
Gemäß vorliegender Erfindung werden die Gassperreigenschaften anhand der Sauerstoff-Durchlässigkeit (in der Folge als "O₂-TR" bezeichnet) bewertet, und die Sauerstoff-Durchlässigkeit (Einheit: cm³/100 Zoll²/Tag (entspricht cm³/100·2,54·2,54 cm²/d)) wird gemäß ASTM 3985 unter Verwendung einer im Handel erhältlichen Messvorrichtung für die Sauerstoff-Durchlässigkeit (im Handel erhältlich von MOCON) gemessen. Gemäß vorliegender Erfindung wird eine O₂-TR von nicht mehr als 2 cm³/100 Zoll²/Tag als akzeptabel beurteilt, und nicht mehr als 1,5 cm³/100 Zoll²/Tag werden als bevorzugt bewertet.
(11) Blockiertest
Metallisierter Film, z. B. mit Al metallisierter Film, wird von der Aufdampfspule abgewickelt, und die Anzahl an Nadelstichporen in der Oberfläche der aufgedampften Metallschicht wird mit jener einer Bezugsprobe durch visuelle Betrachtung verglichen, wobei eine geeignet/ungeeignet-Unterscheidung vorgenommen wird. Der Ausschussanteil der Gesamtprodukte ist als Ausschussanteil (%) aufgrund von Blockieren definiert. Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Ausschussanteil von nicht mehr als 1,5% als akzeptabel beurteilt.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen beschrieben.
Beispiel 1
1 ist eine schematische Querschnittsansicht des gemäß Beispiel 1 als Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten Laminatfilms auf Polyolefinbasis. In 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine Harzschicht auf Polyolefinbasis, Bezugszeichen 2 bezeichnet eine Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, Bezugszeichen 3 bezeichnet eine entladungsbehan delte Oberfläche, Bezugszeichen 4 bezeichnet eine aufgedampfte Metallschicht, und Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Verschweißungsschicht.
Dieser Laminatfilm auf Polyolefinbasis umfasst eine Harzschicht auf Polyolefinbasis 1 (in der Folge als "Schicht B" bezeichnet), eine Mischharzschicht auf Polyolefinbasis 2 (in der Folge als "Schicht A" bezeichnet), die auf die Oberfläche der Schicht B 1 auflaminiert ist, eine aufgedampfte Metallschicht 4, die auf der Schicht A 2 auf der entladungsbehandelten Seite ausgebildet ist, sowie eine Verschweißungsschicht 5 (in der Folge als "Schicht C" bezeichnet), die auf der anderen Seite der Schicht B 1 ausgebildet ist.
Das Verfahren zur Herstellung des Laminatfilms auf Polyolefinbasis gemäß vorliegender Erfindung wird nun spezifisch beschreiben.
Ein Harz zum Ausbilden der Schicht A, das 85 Gew.-% kristallines Polypropylen (t – 1/2: 4,5 min, II: 95,5%, MFI: 1,7 g/10 min) und 15 Gew.-% hydriertes Polydicyclopentadien enthält, das ein Petroleumharz ist, wurde einem Extruder A zugeführt und bei 255°C geschmolzen. Ein herkömmliches Polypropylen als Harz zum Ausbilden von Schicht B wurde einem Extruder B zugeführt und bei 280°C geschmolzen. Ein ternäres Buten/Polypropylen/Ethylen-Copolymer, das ein Harz auf Polypropylenbasis ist und 0,4 Gew.-% kugelförmige Silikonharzteilchen als Antiblockiermittel enthielt, wurde einem Extruder C zugeführt und bei 270°C geschmolzen.
Jedes der geschmolzenen Harze wurde, nachdem sie Filter passiert hatten, einer Düse für einen dreischichtigen Verbundkörper zugeführt und extrusionslaminiert, um eine dreischichtige Struktur aus Schichten A/B/C zu erhalten. Die extrudierte Laminatbahn wurde auf einer Kühltrommel mit einer Oberflächentempetatur von 30°C abgekühlt, wodurch das Harz verfestigt wurde. Der erhaltene nicht-orientierte Film (Bahn) wurde auf 150°C vorgeheizt und in Längsrichtung mit einem Reckverhältnis gereckt, welches das 4,3fache der ursprünglichen Länge betrug, gefolgt von Abkühlen auf 30 bis 40°C. Der erhaltene uniaxial orientierte Film wurde einer Spannvorrichtung zugeführt und auf 160°C vorgeheizt. Der Film wurde dann in Querrichtung in einem Reckverhältnis gereckt, welches das 10fache der ursprünglichen Länge betrug, und dann heißfixiert. Die Oberfläche der Schicht A des erhaltenen biaxial orientierten Laminatfilms wurde Glimmentladungsbehandlung in einer Atmosphäre aus CO₂/N₂-Mischgas unterzogen, und der resultierende Film wurde aufgewickelt. Auf der durch Glimmentladung behandelten Oberfläche wurde Al bis zu einer Dicke von 30 bis 40 nm in einem Vakuum mit einer Vakuumgüte von 10^–4 bis 10^–5 aufgedampft, und der resultierende metallisierte Film wurde aufgewickelt. Die Dicke jeder Schicht, die O₂-TR, der Ausschussanteil wegen Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 1 angeführt.
Wie aus Tabelle 1 hervorgeht sind O₂-TR, Ausschussrate aufgrund von Blockieren und Abschälfestigkeit der Al-Schicht des Films jeweils hervorragend.
Beispiel 2
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Glimmentladungsbehandlung in Luft durchgeführt wurde. Die O₂-TR, die Ausschussrate aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 1 angeführt. Obwohl jeder Wert nicht gleich gut wie in Beispiel 1 war, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Beispiele 3 und 4
Laminatfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des hydrierten Polydicyclopentadiens 10 Gew.-% (Beispiel 3) oder 25 Gew.-% (Beispiel 4) betrug. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht jedes erhaltenen Films sind in Tabelle 1 angeführt. Obwohl die O₂-TR und die Ausschussanteile aufgrund von Blockieren der erhaltenen Filme nicht so gut wie jene des in Beispiel 1 hergestellten Films waren, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des hydrierten Polydicyclopentadiens 3 Gew.-% betrug. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 1 angeführt. Die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht war gering, und der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren war hoch, so dass kein Film erhalten wurde, der in der Praxis verwendet werden kann.
Vergleichsbeispiele 2 und 3
Laminatfilme wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des hydrierten Polydicyclopentadiens 35 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 2) oder 40 Gew.-% (Vergleichsbeispiel 3) betrug. In Vergleichsbeispiel 2 war das Extrudieren im Filmbildungsverfahren instabil, und so kam es zu Unregelmäßigkeiten der Dicke. In Vergleichsbeispiel 3 traten Schwierigkeiten beim Extrudieren auf, so dass kein Film gebildet werden konnte.
Vergleichsbeispiel 4
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass der Laminatfilm die Schicht A nicht aufwies und somit eine Zweischicht-Struktur aus Schichten B/C besaß. Der Verschweißungsschicht (Schicht C) wurden 0,4 Gew.-% kugelförmige Silikonharzteilchen als Antiblockiermittel zugegeben. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 2 angeführt. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht war die Ausschussrate aufgrund von Blockieren hoch, und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht war gering, so dass der Film in der Praxis nicht verwendet werden konnte. Die Glimmentladungsbehandlung wurde auf der Oberfläche der Schicht B durchgeführt.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass keine Glimmentladungsbehandlung durchgeführt wurde. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 2 angeführt. Wie aus Tabelle 2 hervorgeht kann der Film in der Praxis verwendet werden.
Beispiele 5–7
Laminatfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Dipentenharz, das ein Terpenharz ist, anstelle des hydrierten Polydicyclopentadiens, das ein Petroleumharz ist, in einer Menge von 10 Gew.-% (Beispiel 5), 15 Gew.-% (Beispiel 6) oder 25 Gew.-% (Beispiel 7) verwendet wurde. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 3 angeführt. Wie in Tabelle 3 gezeigt waren alle diese Eigenschaften des Films hervorragend.
Beispiele 8–10
Laminatfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Gemisch aus β-einen und Dipenten (Mischungsverhältnis: 50:50), die Terpenharze sind, anstelle des hydrierten Polydicyclopentadiens in einer Menge von 10 Gew.-% (Beispiel 8), 15 Gew.-% (Beispiel 9) oder 25 Gew.-% (Beispiel 10) verwendet wurde. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 3 angeführt. Wie in Tabelle 3 gezeigt waren alle diese Eigenschaften der Filme hervorragend.
Beispiel 11
Beim Verfahren von Beispiel 11 wurde einem Extruder C anstelle des Harzes zum Ausbilden der Schicht C ein Block-Copolymer, das 20 Gew.-% Polyethylen und 80 Gew.-% Polypropylen enthielt, als Harz zum Ausbilden einer mattierten Schicht zugeführt. Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 durchgeführt, um einen biaxial gereckten und heißfixierten Laminatfilm zu erhalten. Die Oberfläche der Schicht aus dem obengenannten Block-Copolymer wurde aufgerauht, um die Oberfläche zu mattieren, wodurch eine mattierte Schicht erzeugt wurde. Die Oberfläche dieser mattierten Schicht wurde Glimmentladungsbehandlung in Luft unterzogen, und die Oberfläche der Schicht A wurde Glimmentladungsbehandlung in CO₂/N₂-Atmosphäre unterzogen. Eine Metallschicht wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 auf die Oberfläche der Schicht A aufgedampft, und Polyethylen wurde durch Extrudieren bei 280 bis 320°C auf die Oberfläche der mattierten Schicht auflaminiert, um ein Verschweißungsschicht zu bilden, wodurch ein Verbundfilm erhalten wurde. Die Querschnittsansicht des so erhaltenen Films wird in 2 gezeigt. In 2 bezeichnet Bezugszeichen 11 die Harzschicht auf Polyolefinbasis, Bezugszeichen 12 bezeichnet die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, Bezugszeichen 13 bezeichnet die entladungsbehandelte Oberfläche, Bezugszeichen 14 bezeichnet die aufgedampfte Metallschicht, Bezugszeichen 15 bezeichnet die Verschweißungsschicht, und Bezugszeichen 16 bezeichnet die mattierte Schicht. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 4 angeführt.
Wie aus Tabelle 4 hervorgeht waren alle diese Eigenschaften des Films hervorragend.
Beispiel 12
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Glimmentladungsbehandlung der Schicht A in Luft durchgeführt wurde. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 4 angeführt. Obwohl die Werte allesamt nicht so gut wie jene in Beispiel 11 waren, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Beispiele 13 und 14
Laminatfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Menge des hydrierten Polydicyclopentadiens 10 Gew.-% (Beispiel 13) oder 25 Gew.-% (Beispiel 14) betrug. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht jedes erhaltenen Films sind in Tabelle 4 angeführt. Obwohl die O₂-TR und die Ausschussanteile aufgrund von Blockieren der erhaltenen Filme nicht so gut wie jene des in Beispiel 11 hergestellten Films waren, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Beispiele 15 und 16
Laminatfilme wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass anstelle des hydrierten Polydicyclopentadiens Dipentenharz (Beispiel 15), das ein Terpenharz ist, oder ein Gemisch (50:50) aus β-einen und Dipenten, die Terpenharze sind (Beispiel 16) verwendet wurden. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht jedes erhaltenen Films sind in Tabelle 4 angeführt. Obwohl die O₂-TR und die Ausschussanteile aufgrund von Blockieren der erhaltenen Filme nicht so gut wie jene des in Beispiel 11 hergestellten Films waren, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Beispiel 17
Ein Laminatfilm wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 11 hergestellt, mit der Ausnahme, dass die mattierte Schicht aus Polypropylen gebildet wurde, das 0,5 Gew.-% kugelförmige Silikonharzteilchen enthielt. Die O₂-TR, der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren und die Abschälfestigkeit der aufgedampften Al-Schicht des erhaltenen Films sind in Tabelle 4 angeführt. Obwohl die O₂-TR und der Ausschussanteil aufgrund von Blockieren des erhaltenen Films nicht so gut wie jene des in Beispiel 11 hergestellten Films waren, waren die Eigenschaften ausreichend zufriedenstellend.
Beispiel 18
Auf der Oberfläche der aufgedampften Metallschicht des in Beispiel 1 hergestellten Films wurde Polyethylen, das 3 Gew.-% Ethylenmethylacrylat enthielt, durch Extrudieren bei 280 bis 320°C auflaminiert. Gleichzeitig wurde auf diese laminierte Schicht ein biaxial orientierter Polypropylenfilm mit einer Dicke von 19 μm, wovon eine Oberfläche bedruckt war, auflaminiert, um einen Verbundfilm zu erhalten. Eine Querschnittsansicht des so erhaltenen Verbundfilms ist in 3 dargestellt. In 3 haben die gleichen Bezugszeichen wie in 1 die gleiche Bedeutung wie in 1. Bezugszeichen 7 bezeichnet die Polyethylenschicht, und Bezugszeichen 8 bezeichnet den biaxial orientierten Polypropylenfilm. Der Verbundfilm dieses Beispiels wies hervorragende Feuchtigkeitsundurchlässigkeits- und Gassperreigenschaften auf, der Ausschussanteil war gering, und der Film konnte kostengünstig hergestellt werden.
Beispiel 19
Auf die Oberfläche der aufgedampften Metallschicht des in Beispiel 11 hergestellten Films wurde Polyethylen, das 3 Gew.-% Ethylenmethylacrylat enthielt, durch Extrudieren bei 280 bis 320°C auflaminiert. Gleichzeitig wurde auf diese laminierte Schicht ein biaxial orientierter Polypropylenfilm mit einer Dicke von 19 μm, wovon eine Oberfläche bedruckt war, auflaminiert, um einen Verbundfilm zu erhalten. Eine Querschnittsansicht des so erhaltenen Verbundfilms ist in 4 dargestellt. In 4 haben die gleichen Bezugszeichen wie in 2 die gleiche Bedeutung wie in 2. Bezugszeichen 17 bezeichnet die Polethylenschicht, und Bezugszeichen 18 bezeichnet den biaxial orientierten Polypropylenfilm. Der Verbundfilm dieses Beispiels wies hervorragende Feuchtigkeitsundurchlässigkeits- und Gassperreigenschaften auf, der Ausschussanteil war gering, und der Film konnte kostengünstig hergestellt werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Laminatfilms auf Polyolefinbasis mit zumindest vier Schichten, wobei der Film umfasst: zumindest eine erste Harzschicht auf Polyolefinbasis; eine Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, die auf einer Oberfläche der ersten Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, wobei die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis an einer Oberfläche mittels Entladungsbehandlung behandelt ist und die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ein Additivmaterial, das zumindest eine aus Petroleumharzen und Terpenharzen ausgewählte Komponente ist, in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis enthält; eine durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildete Metallschicht; und eine Verschweißungsschicht, die auf jener Oberfläche der ersten Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, wobei bei diesem Verfahren die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis auf einer Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Verschweißungsschicht auf der anderen Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis unter einer CO₂- und/oder N₂-Atmosphäre mittels Entladungsbehandlung behandelt wird; und eine Metallschicht durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, weiters umfassend das Ausbilden einer zweiten Harzschicht auf Polyolefinbasis zwischen der ersten Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Verschweißungsschicht, umfassend das Behandeln der Oberfläche der zweiten Harzschicht auf Polyolefinbasis mittels Entladungsbehandlung.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiters umfassend eine Polyethylenschicht und eine biaxial gereckte Harzschicht auf Polyolefinbasis, die nacheinander auf die durch Gasphasenabscheidung gebildete Metallschicht auflaminiert sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die erste Harzschicht auf Polyolefinbasis eine Dicke von 10 bis 20 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die erste Harzschicht auf Polyolefinbasis im Wesentlichen aus einem Harz auf Polypropylenbasis besteht.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis eine Dicke von 0,1 bis 5 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis kristallines Polypropylen als Basisharz enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, worin zumindest eine Komponente des Additivmaterials ein Petroleumharz ist, das als zumindest einen Hauptbestandteil einen Kohlenwasserstoff der Cyclopentadien-Reihe oder einen höheren olefinischen Kohlenwasserstoff enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, worin zumindest eine Komponente des Additivmaterials ein Terpenharz ist, das ein Dipenten oder ein Gemisch aus Dipenten und β-Pinen ist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildete Metallschicht eine Dicke von 5 bis 60 nm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin die durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildete Metallschicht eine Aluminiumschicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 11, worin die Verschweißungsschicht eine Dicke von 0,5 bis 5,0 μm aufweist.
Verfahren nach Anspruch 12, worin die Verschweißungsschicht ein ternäres Ethylen/Propylen/Buten-Copolymer umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin die Verschweißungsschicht ein Antiblockiermittel in einer Menge von 0,05 bis 0,5 Gew.-% enthält.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, worin die zweite Harzschicht auf Polyolefinbasis eine Dicke von 0,1 bis 5,0 μm aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 15, worin die zweite Harzschicht auf Polyolefinbasis eine mattierte Schicht aus einem Blockcopolymer von Polypropylen mit einem oder mehreren anderen Polymeren ist, deren Oberfläche während des Filmbildungsschritts aufgerauht wurde, um die zweite Harzschicht auf Polyolefinbasis zu mattieren.
Verfahren nach Anspruch 2, worin die Verschweißungsschicht eine Dicke von 5 bis 30 μm aufweist.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, das Polypropylen als Hauptkomponente umfasst.
Verfahren zur Herstellung einer Einschlagfolie, umfassend: zumindest eine erste Harzschicht auf Polyolefinbasis; eine Mischharzschicht auf Polyolefinbasis, die auf einer Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, wobei die Mischharzschicht auf Polyole finbasis an einer Oberfläche mittels Entladungsbehandlung behandelt ist und die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ein Additivmaterial, das zumindest eine aus Petroleumharzen und Terpenharzen ausgewählte Komponente ist, in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis enthält; eine durch Gasphasenabscheidung auf der mittels Entladungsbehandlung behandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildete Metallschicht; eine Verschweißungsschicht, die auf jener Oberfläche der ersten Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet ist; eine Polyethylenschicht, die auf der durch Gasphasenabscheidung gebildeten Metallschicht ausgebildet ist; sowie eine biaxial gereckte Harzschicht auf Polyolefinbasis, die auf der Polyethylenschicht ausgebildet ist, wobei bei diesem Verfahren die Mischharzschicht auf Polyolefinbasis auf einer Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Verschweißungsschicht auf der anderen Oberfläche der Harzschicht auf Polyolefinbasis ausgebildet wird; eine Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis unter einer CO₂- und/oder N₂-Atmosphäre mittels Entladungsbehandlung behandelt wird; und eine Metallschicht durch Gasphasenabscheidung auf der entladungsbehandelten Oberfläche der Mischharzschicht auf Polyolefinbasis gebildet wird, eine Polyethylenschicht auf der durch Gasphasenabscheidung abgeschiedenen Metallschicht ausgebildet wird; und eine biaxial orientierte Harzschicht auf Polyolefinbasis auf der Polyethylenschicht ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 19, weiters umfassend eine zweite Harzschicht auf Polyolefinbasis zwischen der ersten Harzschicht auf Polyolefinbasis und der Verschweißungsschicht, wobei die Oberfläche der zweiten Harzschicht auf Polyolefinbasis mittels Entladungsbehandlung behandelt ist.