DE9017725U1 - Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie für die Metallisieranwendung - Google Patents
Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie für die MetallisieranwendungInfo
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Description
Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte PoIyolefin-Mehrschichtfolie für die Metallisieranwendung
Die Erfindung betrifft eine metallisierbare, einseitig niedrig siegelnde, transparente, coextrudierte Polyolefin-Mehrschichtfolie,
bestehend aus einer Basisschicht im wesentlichen aus einem peroxidisch abgebauten Polypropylenhomopolymeren,
einer niedrig siegelnden, polyolefinisehen Oberflächenschicht, die sich im wesentlichen aus
einem Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-Copolymeren zusammensetzt und einer
zweiten polyolefinischen, metallisierbaren Oberflächenschicht, die sich im wesentlichen aus einem Ethylen-Propylen-Copolymerisat
zusammensetzt. Die Mehrschichtfolie zeichnet sich durch eine niedrige Trübung, einen hohen
Oberflächenglanz, die einseitig niedrige Siegelanspringtemperatur, eine hohe Kratzfestigkeit, eine gute Metallhaftung
sowie durch eine niedrige Wasserdampfdurchlässig-0 keit nach der Metallisierung aus. Die Erfindung betrifft
ferner ein Verfahren zur Herstellung der Folie und ihre Verwendung.
In der EP-A-O 02 3 389 wird eine coextrudierte Mehrschichtfolie
für die Metallisieranwendung beschrieben, die aus einer Kernschicht aus im wesentlichen Polypropylen
besteht, die beidseitig Deckschichten aus einem Ethylen-01efincopolymerisat
besitzt, wobei der Ethylengehalt 85 bis 99,75 Gew.-% beträgt und das Molekül des Alpha-Olefins
3 bis 6 Kohlenstoffatome enthält. Diese Folie weist die Nachteile auf, daß sie eine hohe Siegelanspringtemperatur
besitzt. Außerdem sind ihr Oberflächen-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk HALLE-ALBERT
glänz und ihre Trübung unbefriedigend und ihre Kratzfestigkeit
noch verbesserungswürdig.
In der EP-A-O 282 917 wird eine metallisierbare, siegelbare, coextrudierte Mehrschichtfolie beschrieben, die aus
einer Basisschicht im wesentlichen aus Polypropylen und zwei polyolefinischen Deckschichten besteht, wobei alle
Schichten ein gefälltes Calciumcarbonat als Neutralisationsmittel und einen Stabilisator gegen thermischen Abbau
enthalten. Diese Folie zeigt ebenfalls eine hohe Siegelanspringtemperatur und schlechte optische Eigenschaften
(hohe Trübung, niedriger Glanz) . Wie aus den Vergleichsbeispielen (s. Tabelle 1) hervorgeht, weist diese
Folie nach der Metallisierung eine hohe Wasserdampfdurch-
15 lässigkeit auf.
In der EP-A-O 021 672 wird weiterhin ein durch Coextrusion hergestelltes Laminat beschrieben, bestehend aus
einer Polypropylenkernschicht und einem Ethylen-Propylen-0 Copolymerisat auf wenigstens einer Außenseite der Kernschicht.
Die Außenschicht enthält 2 bis 4 Gew.-% Ethylen, wobei Außenschichten mit 2,5 bis 3,5 Gew.-% Ethylen besonders
bevorzugt sind. Durch das Weglassen von Gleitmitteln, insbesondere von Fettsäureamiden, in der Folie wird
5 eine gute Haftung zwischen der Außenschicht und einer aufgebrachten Metallschicht erreicht. Diese Folie ist
aber noch verbesserungswürdig, insbesondere im Hinblick auf die Metallhaftung, ihre Kratzfestigkeit und ihre
optischen Eigenschaften.
In der DE-A-37 01 307 werden siegelbare Mehrschichtfolien für die Metallisieranwendung beschrieben, deren metalli-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBEkT
sierbare Oberflächenschicht aus Polypropylen besteht.
Diese Folien zeigen den Nachteil, daß sie sich schlecht oberflächenbehandeln lassen, d. h. daß sie eine schlechte
Langzeitmetallisierbarkeit besitzen, weil ihre durch die 5 Oberflächenbehandlung erreichte Affinität zu Metallen
nach kurzer Zeit schon deutlich spürbar abklingt.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine metallisierbare, transparente polyolefinische Mehrschichtfolie
zu schaffen, die einseitig eine niedrige Siegelanspringtemperatur aufweist und sich durch eine
niedrige Trübung, einen hohen Oberflächenglanz, eine hohe Kratzfestigkeit, eine gute Metallhaftung und eine niedrige
Wasserdampfdurchlässigkeit nach der Metallisierung
15 auszeichnet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine polyolefinsiche
Mehrschichtfölie der eingangs genannten Gattung, deren bevorzugte Merkmale darin zu sehen sind,
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a) daß die Basisschicht der polyolefinischen Mehrschichtfolie
aus einem Polypropylenhomopolymerisat besteht, das peroxidisch abgebaut ist, wobei sein
Abbaufaktor A im Bereich von 3 bis 10 liegt. Um bestimmte Eigenschaften zu verbessern, ist die Basisschicht
mit einem ausgewählten Gehalt an Antistatika ausgerüstet.
b) daß sich die erste polyolefinsiche, niedrig sie-0
gelnde Oberflächenschicht aus einem Olefinharzgemisch,
bestehend aus einem Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymeren und einem Propylen-Butylen-Copolymeren
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KäLLE-ALBERT
entsprechend einem Gesamtgehalt in der Oberflächenschicht
von 0,1-7 Gew.-% Ethylen, 53 - 88,9 Gew.-% Propylen und 10-40 Gew.-% Butylen, zusammensetzt.
Um bestimmte Eigenschaften der erfindungsgemäßen Polyolefinfolie zu verbessern, enthält die niedrig
siegelnde Oberflächenschicht ein grobkörniges Antiblockmittel.
c) daß die zweite polyolefinsiche metallisierbare Oberflächenschicht
aus einem statistischen Propylen-Ethylen-Copolymeren besteht, das einen Ethylengehalt
von 2,0 - 7,0 Gew.-%, einen Verteilungsfaktor Vp von
größer 8 und eine Thermooxidationstemperatur T0^ von
größer 230 "C besitzt. Die Oberflächenschicht enthält
ein Antiblockmittel.
d) Die Dicke der Oberflächenschicht aus dem statistischen
Ethylen-Propylen-Copolymeren liegt erfindungsgemäß bei größer 0,5 &mgr;&idiagr;&eegr;, vorzugsweise bei 0,8 &mgr;&idiagr;&eegr; bis
0 1,3 &mgr;&idiagr;&eegr;. Diese Oberflächenschicht wird coronabehandelt,
wobei die Oberflächenspannung direkt nach der Herstellung bei größer 37 mN/m, vorzugsweise zwischen
3 8 und 41 mN/m liegt.
e) Die niedrigsiegelnde Oberflächenschicht hat eine Dicke von 0,4 Mm - 1,0 Mm.
Die Basisschicht und die Deckschichten können zusätzlich überliche Additive, wie z. B. Stabilisatoren enthalten.
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Die Basischicht besteht aus einem peroxidisch abgebauten Propylenpolymeren, daß zum überwiegenden Teil aus Propy-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE"-ALBERT
len besteht und einen Schmelzpunkt im Bereich von 162 bis
168 "C besitzt. Isotaktisches Polypropylen mit einem nheptanlöslichen Anteil von 6 Gew.-% und weniger stellt
ein bevorzugtes Propylenpolymeres dar. Um die geforderte gute Optik zu erreichen, hat das peroxidisch abgebaute
Polypropylenhomopolymerisat einen Abbaufaktor A von 3 bis 10, vorzugsweise von 4 bis 8. Der Schmelz index des Polypropylen-Ausgangspulvers
liegt bei kleiner 1,5 g/10 min, vorzugsweise bei 0,2 bis 0,9 g/10 min (Messung DIN 53
735, 21,6 N Belastung und 230 0C). Das Polypropylen-Ausgangspulver
wird durch Zusatz von organischen Peroxiden [z. B. Diacylperoxide wie 2,5 Dimethyl-2,5 di (t-butylperoxy)-hexan
oder Di-t-butylperoxid] beim Extrudieren auf einen Granulat-Schmelzindex von 2 bis 5,5 g/10 min
(Messung DIN 53 735, 21,6 N Belastung und 230 0C) abgebaut.
Der Abbaufaktor A des Polypropylenhomopolymerisates ist definiert als
a=Sg(pp)
SP(PP)
mit SG/pps = Schmelzindex des abgebauten PP-Granulates
(PP=Polypropylen) und sp(pp) = Schmelzindex des PP-Ausgangspulvers,
wobei der Schmelzindex nach DIN 53 735 (21,6 N Belastung, 230 0C) gemessen wird.
Der peroxidische Abbau bzw. peroxidisch abgebaute oder CR ("controlled rheology") Polypropylen-Homopolymere als
0 solche sind in der Literatur bekannt (vgl. Plastverarbeiter, 38. Jahrgang, 1987, Nr. 4; Polymer Engineering and
Science, März 1989, Vol. 29, No. 6; Plastverarbeiter, 36. Jahrgang, 1985, Nr. 11). Derartige peroxidisch abgebaute
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
Polypropylen-Homopolymere kommen insbesondere bei der
Spritzgußtechnik und der Faserherstellung zum Einsatz. Wie groß der Abbaufaktor bei diesen Produkten ist, wird
aber nicht beschrieben.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Polypropylenfolien
der eingangs beschriebenen Art insbesondere dann die gestellten Anforderungen gut erfüllen, wenn der
Abbaufaktor des Polypropylenhomopolymeren der Basisschicht in engen Grenzen eingehalten wird.
Liegt der Abbaufaktor des Polypropylenhomopolymerisates unter 3, verschlechtern sich die optischen Eigenschaften
(deutliche Erhöhung der Folientrübung, Erniedrigung des Oberflächenglanzes). Liegt der Abbaufaktor über 10 treten
Probleme bei der Verstreckung auf, was sich äußerst negativ auf die Laufsicherheit bei der Folienproduktion auswirkt.
Bei einem Abbaufaktor über 10 ist das Polypropylenhomopolymere nur noch in einem sehr engen Temperatur-
2 0 bereich oder gar nicht mehr verstreckbar.
Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, daß die Eigenschaften der Folie verbessert werden, wenn das Polypropylen
der Basisschicht mit einer ausgewählten Menge an 5 Antistatikum ausgerüstet wird.
Enthält die Basisschicht kein Antistatikum, so besitzt die Folie einen sehr hohen elektrischen Oberflächenwiderstand.
Die Folie neigt sehr stark zur elektrostatischen Aufladung und zieht Staub an. Bei der späteren Metallisierung
werden die an der Folienoberfläche haftenden Staubpartikel nur unzureichend oder nicht metallisiert,
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KÄLLE-ALBERT
wodurch sich die Wasserdampfdurchlässigkeit der metallisierten Folie deutlich erhöht (d. h. die Barriereeigenschaft
bzw. die Sperrwirkung geht verloren).
Enthält die Basisschicht zu viel Antistatikum oder sind die Deckschichten mit Antistatikum ausgerüstet, so ist
die Haftung zwischen Folie und aufgebrachter Metallschicht schlecht. Als Ergebnis mehrerer Versuche hat sich
gezeigt, daß der Antistatikumgehalt der Basisschicht vorzugsweise zwischen 0,02 Gew.% und 0,1 Gew.-% liegen
sollte, und daß die Siegelschichten (Deckschichten) nur gering, bevorzugt nicht mit Antistatikum, ausgerüstet
sein sollten.
Bevorzugte Antistatika sind Alkali-alkansulfonate, polyethermodifizierte,
d.h. ethoxylierte und/oder propoxylierte Polydiorganosiloxane (Polydialkylsiloxane, PoIyalkylphenylsiloxane
und dergleichen) und/oder die im wesentlichen geradkettigen und gesättigten aliphatischen,
tertiären Amine mit einem aliphatischen Rest mit 10 bis 2 0 Kohlenstoffatomen und mit 2 &ohgr;-Hydroxyl-(C1-C4)-alkyl-Gruppen,
worunter N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)-alkylamine mit 10-20 vorzugsweise 12-18 Kohlenstoffatomen im Alkylteil
besonders geeignet sind.
Die erste polyolefinsiche, niedrig siegelnde Oberflächenschicht
der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie besteht aus einer Olefinharzzusammensetzung, bestehend aus einem
Ehtylen-Propylen-Butylen-Terpolymeren und einem Propylen-0 Butylen-Copolymeren entsprechend einem Gesamtgehalt in
der Oberflächenschicht von 0,1 bis 7 Gew.-% Ethylen, 53
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KAXLET-ALBÖRT
bis 89,9 Gew.-I Propylen und 10 bis 40 Gew.-% Butylen,
bezogen auf die Olefinhar&zgr;zusammensetzung.
Diese Olef inharzzusammensetzung hat einen bei 20 °C pxylollöslichen
Anteil von 25 bis 70 Gew.-%, bevorzugt von 40 bis 60 Gew.-%. Der Schmelzpunkt der Olefinharzzusammensetzung
liegt bei 120 °C oder höher. Die Olefinharzzusammensetzung
hat einen Schmelzflußindex von 1 bis 16 g/10 min bei 230 0C und 2,16 kp Belastung (DIN 53 735),
insbesondere von 4 bis 10 g/10 min bei 230 "C und 2,16 kp Belastung.
Als besonders geeignet hat sich das Copolymere aus a-01efinen
erwiesen, welches von Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. unter dem Namen ^R^Tafmer XR-107 L vertrieben
wird.
Erfindungsgemäß enthält die niedrig siegelnde Deckschicht
ein Antibackmittel.
Geeignete Antiblockmittel für diese Schicht sind anorganische
Zusatzstoffe wie Siliziumdioxid, Calciumkarbonat, Magnesiumsilikat und/oder Antiblockmittel wie z. B. Polyamide,
Polyester sowie insbesondere Benzoguanamin-Formaldehyd-Copolymere und dergleichen. Wesentlich für das
Antiblockmittel ist, daß die mittlere Teilchengröße zwischen 1 und 6 &mgr;&pgr;&igr;, vorzugsweise zwischen 2 und 5 &mgr;&idiagr;&eegr; liegt.
Siliziumdioxid und Calciumkarbonat sind als Antiblockmittel bevorzugt.
Besonders bevorzugt werden diese Mittel eingesetzt, wenn sie kugelförmige Gestalt besitzen. Derartige kugelförmige
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-'ALBERT '
anorganische Materialien und deren Zusatz zu Folien aus thermoplastischen Kunststoffen werden z. B. in der EP-A-O
236 945 und der DE-A-38 01 535 beschrieben. Die Zusatzmenge an Antibackmittel beträgt 0,1 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise
0,1 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der ersten polyolefinischen niedrig siegelnden
Oberflächenschicht.
Die Schichtdicke der niedrig siegelnden Oberflächenschicht liegt vorzugsweise zwischen 0,4 und 1,0 ßvx. Liegt
die Schichtdicke unter 0,4 &mgr;&ngr;&khgr; verschlechtern sich die
Siegeleigenschaften (Erhöhung der Siegelanspringtemperatur, Erniedrigung der Siegelnahtfestigkeit). Bei Schichtdicken
von größer 1,0 &mgr;&idiagr;&eegr; verschlechtern sich die Folienoptik (Erhöhung der Trübung) und das Verarbeitungsverhalten
.
Die zweite polyolefinische, metallisierbare Oberflächenschicht
besteht aus einem statistischen Ethylen-Propylen-0 Copolymeren, das einen Ethylengehalt von 2,0 - 7,0 Gew.-%,
einen Verteilungsfaktor VF von größer 8 und eine Thermooxydationstemperatur
T0x von größer 230 "C besitzt.
Der Ethylengehalt und der Verteilungsfaktor des Copolyme-5 ren werden mit Hilfe der C13-NMR-Spektroskopie bestimmt.
Die Messungen wurden mit einem Kernresonanzspektrometer der Firma Bruker, Modell HX-270 (Deutschland), das mit
einem Rechner der Firma Bruker, Typ Bruker Aspect 2000 ausgerüstet war, durchgeführt.
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Das zu charakterisierende Ethylen-Propylen-Copolymere wird in einem Lösungsmittelgemisch aus 65 Vol-% Hexa-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLAS 1ALBERT
- 10 -
chlorbenzol und 3 5 Vol-% l,1-Dideuterotetrachlorethan gelöst,
so daß eine 10 Gew.-%-Lösung entsteht. Als Bezugsstandard wurde Octamethyltetrasiloxan (OMTS) zugegeben.
Das 67,9-MHZ-C13-Kernresonanzspektrum wurde bei 130 1C
gemessen. Die Auswertung der Spektren erfolgte nach der in J. C. Randall, Polymer Sequence Distribution (Academic
Press, New York, 1977) beschriebenen Vorgehensweise.
Der Verteilungsfaktor ist definiert als
VF =
Ci
CG'Ci
wobei CG den Gesamtgehalt an Ethylen im Copolymerisat in
Gew.-% bedeutet und C^ den Anteil an Ethylen in Gew.-%,
der als isolierter Ethylenanteil vorliegt, d. h. ein einzelner Ethylenbaustein befindet sich in der nachfolgend
skizzierten Art isoliert zwischen zwei Propylenbausteinen:
-CH
-CK, CH.
CH,
isolierter C,-Sauseein
-CH CH,-
CH-
Die Bestimmung der idealisierten Thermooxidationstemperatur T0x erfolgt auf folgende Weise:
2 bis 5 mg des zu untersuchenden Rohstoffs werden in
0 einem Differentialkalorimeter mit einer Heizrate von 20 K/min aufgeheizt. Als Spülgas wird Luft verwendet, die
Ausgangstemperatur ist 295 K. Bei der Messung wird die Veränderung des Wärmeflusses mit ansteigender Temperatur
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KAiJLE-"ALBERT
dargestellt. Während diese Kurve nach dem Schmelzen des Rohstoffs zunächst nahezu waagerecht verläuft (Basislinie)
, steigen diese Werte infolge Oxidation ab einer bestimmten Temperatur stark an (exothermer Ast).
5
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Die idealisierte Thermooxidationstemperatur wird als Schnittpunkt der den exothermen Ast des Thermogramms verlängernden
Geraden mit der Basislinie definiert.
überraschenderweise hat sich gezeigt, daß zweckmäßigerweise
die genannten Parameter für das Propylen-Ethylen-Copolymere der zweiten polyolefinischen metallisierbaren
Oberflächenschicht der erfindungsgemäßen Folie in sehr
engen Grenzen eingehalten werden sollten, um alle in der Aufgabenstellung genannten Eigenschaften gleichzeitig
optimal zu realisieren. Der Ethylengehalt und der Verteilungsfaktor VF des Copolymeren sind für die
Oberflächenbehandelbarkeit mittels elektrischer Coronaentladung, für die Langzeitmetallisierbarkeit sowie
0 für die optischen Eigenschaften von Bedeutung. Liegt der Ethylengehalt unter 2,0 Gew.-%, ist die Coronabehandelbarkeit
reduziert sowie das Abklingverhalten der Behandlungswirkung ungünstig. Liegt der Ethylengehalt
über 7,0 Gew.-% oder der Verteilungsfaktor unter 8, so verschlechtern sich die optischen Eigenschaften, insbesondere
der Oberflächenglanz.
Die Thermooxidationstemperatur ist für die Metallhaftung von besonderer Bedeutung. Liegt die Thermooxidationsteinperatur
der metallisierbaren Deckschicht unter 230 0C, so bilden sich aufgrund der Coronabehandlung Abbauprodukte
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALTERT
in dem Maße auf der Oberfläche, daß die Haftung einer folgenden Metallisierung verschlechtert wird.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die zweite polyolefinsiche, metallisierbare Oberflächenschicht weder
ein Gleitmittel noch ein Antistatikum enthält, sondern lediglich ein Antibackmittel. Siliziumdioxid und
Calciumkarbonat sind als Antiblockmittel besonders bevorzugt. Wesentlich für das anorganische
Antiblockmittel ist, daß die mittlere Teilchengröße
vorzugsweise zwischen 2 und 5 &mgr;&idiagr;&eegr; liegt.
Ist die mittlere Teilchengröße kleiner 2 &mgr;&idiagr;&eegr;, neigt die
Folie zur Verblockung, was sich auf das Verarbeitungsverhalten negativ auswirkt. Außerdem zeigt die Folie eine
hohe Kratzempfindlichkeit. Liegt die mittlere Teilchengröße
über 5 &mgr;&idiagr;&eegr;, so läßt sich das Antiblockmittel sehr schlecht in die Polymermatrix einbetten, was zu einer
fehlerhaften Metallisierung und zu einer Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit der metallisierten Folie
führt. Enthält die metallisierbare Oberflächenschicht ein Gleitmittel oder ein Antistatikum, so ist die Haftung
zwischen Deckschicht und aufgebrachter Metallschicht verringert.
Die Dicke der zweiten polyolefinsichen, metallisierbaren
Oberflächen beträgt erfindungsgemäß größer 0,5 &mgr;&idiagr;&eegr;, vorzugsweise
0,8 &mgr;&pgr;&igr; bis 1,3 &mgr;&pgr;&igr;. Diese Oberflächenschicht
wird coronabehandelt, wobei die Oberflächenspannung 0 direkt nach der Herstellung einen Wert von größer 37
mN/m, vorzugsweise von 38 bis 41 mN/m aufweist. Bei Schichtdicken von kleiner 0,5 &mgr;&tgr;&eegr; ist die Coronabehandel-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-A-LBERT *'
barkeit schlechter und das Abklingverhalten der Behandlungswirkung
ungünstig. Bei Schichtdicken von größer 1,3 ßxa. zeigt die Mehrsichtfolie verringerte optische Eigenschaften.
Liegt die Oberflächenspannung der behandelten Schicht unter 37 mN/m läßt sich die Folie nur noch
schlecht metallisieren. Außerdem ist die Haftung zwischen Deckschicht und aufgebrachter Metallschicht unzureichend.
Bei einer Vorbehandlungsintensität von größer 41 mN/m bilden sich aufgrund der starken Coronabehandlung Abbauprodukte
auf der Oberfläche, die sich negativ auf die Haftung einer folgenden Metallisierung auswirken.
Die Olefinhar&zgr;zusammensetzung der ersten polyolefinischen,
niedrig siegelnden Oberflächenschicht und das Ethylen-Propylen-Copolymere der zweiten metallisierbaren
Oberflächenschicht besitzen einen niedrigeren Schmelzpunkt als das peroxidisch abgebaute Propylenpolymere der
Basisschicht. Der Schmelzpunkt beider Deckschichtrohstoffe liegt im allgemeinen im Bereich von 80 bis 150 0C.
Der Schmelzflußindex beider Deckschichtrohstoffe liegt
höher als der des Polypropylenhomopolymeren der Basisschicht.
Der Schmelzflußindex der Olefinhar&zgr;zusammensetzung
und der Schmelzflußindex des Copolvmeren beträgt im
allgemeinen 3 bis 15 g/10 min, vorzugsweise 4 bis 10 g/10
25 min, bei 230 0C und 2,16 kg Belastung (DIN 53 735).
Die Basisschicht, die erste niedrig siegelnde und zweite metallisierbare Oberflächenschicht enthalten vorzugsweise
einen phenolischen Stabilisator mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol. Als Stabilisator eignen sich besonders
Pentaerythrityl-Tetrakis-3-(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxyphenyl)-Propionat
oder 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-AiLBERT
tris(3,5-di-Tertiärbutyl-4-Hydroxybenzyl)benzol. Die Zusatzmenge
beträgt 0,1 bis 0,6 Gew.-%, vorzugsweise 0,15 bis 0,3 Gew.-%. Zur Neutralisation der Katalysatorreste
des Basisrohstoffes und der beiden Deckschichtrohstoffe wird vorzugsweise Calciumstearat und/oder Calciumkarbonat
einer mittleren Teilchengröße von bevorzugt höchstens 0,07 mm, einer absoluten Teilchengröße von kleiner 5 &mgr;&tgr;&agr;.
und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m /g eingesetzt. Die Zusatzmenge beträgt 0,01 bis 0,05 Gew.-%.
10
10
Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie
liegt zwischen 10 und 70 &mgr;&idiagr;&eegr;, vorzugsweise zwischen 10 und
50 /im.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen aus drei Schichten
gebildeten Polyolefinfolie erfolgt nach dem bekannten Coextrusionsverfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird
so vorgegangen, daß die den einzelnen Schichten der Folie entsprechenden Schmelzen durch eine Flachdüse coextrudiert
werden, die durch Coextrusion erhaltene Folie zur Verfestigung abgekühlt wird, die Folie biaxial gestreckt
(orientiert), die biaxial gestreckte Folie thermofixiert und an der zur Coronabehandlung vorgesehenen metallisierbaren
Oberflächenschicht coronabehandelt wird. Die biaxiale Streckung (Orientierung) kann simultan oder
aufeinanderfolgend durchgeführt werden, wobei die aufeinanderfolgende biaxiale Streckung, bei der zuerst
längs (in Maschinenrichtung) und dann quer (senkrecht zur Maschinenrichtung) gestreckt wird, bevorzugt ist.
Zunächst wird also wie beim üblichen Coextrusionsverfahren das Polymere oder die
Polymermischung der einzelnen Schichten in einem Extruder
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-AL-BERT
komprimiert oder verflüssigt. Die Schmelzen werden dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse)
gepreßt, und die ausgepreßte mehrschichtige Folie wird auf einer oder mehreren Walzen, die durch Kühlung auf
etwa 3 0 bis 50 "C gehalten werden, abgekühlt und verfestigt. Die so erhaltene Folie wird dann längs und quer
zur Extrusionsrichtung gestreckt, was zu einer Orientierung der Molekülketten führt. In Längsrichtung wird vorzugsweise
4 bis 7:1 und in Querrichtung vorzugsweise 8 bis 10 : 1 gestreckt. Die Längsstreckung wird bei einer
Folientemperatur von vorzugsweise 12 0 bis 14 0 0C durchgeführt
und die Querstreckung vorzugsweise bei 160 bis 175 0C. Das Längsstrecken wird man zweckmäßigerweise mit
Hilfe zweier entsprechend dem angestrebten Streckverhältnis verschieden schneilaufender Walzen durchführen und
das Querstrecken mit Hilfe eines entsprechenden Kluppenrahmens. An die biaxiale Streckung der Folie schließt
sich ihre Thermofixierung (Wärmebehandlung) an. Dabei
wird die Folie etwa 0,5 bis 10 s lang bei einer Tempera-0 tür von 150 bis 160 "C gehalten. Die Coronabehandlung erfolgt
vorzugsweise mit einer Wechselspannung von etwa 10.000 V und 10.000 Hz. Die so hergestellte Folie wird in
üblicher Weise mit Hilfe einer Aufwickeleinrichtung aufgewickelt.
Die erfindungsgemäße Polyolefin-Mehrschichtfolie eignet
sich insbesondere für die Metallisieranwendung. Sie besitzt all die wichtigen Eigenschaften, die von Polyolefinfolien
im Hinblick auf den Einsatz als niedrig
30 siegelnde Metallisierfolie gefordert werden.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
Sie weist insbesondere auf:
eine minimale Siegelanspringtemperatur der ersten
polyolefinischen Oberflächenschicht von kleiner 90 0C,
sehr niedrige Trübung und eine homogene Folienoptik,
hohen Oberflächenglanz der ersten nicht metallisierbaren
und derzweiten metallisierbaren Oberflächenschicht,
hohe Kratzfestigkeit beider Oberflächenschichten,
15 - gute Oberflächenbehandelbarkeit
gute Sofort- und Langzeitmetallisierbarkeitseigenschaften,
2 0 - gute Metallhaftung
niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit nach der Metallisierung
25 - gute Weiterverarbeitungseigenschaften
Die bei der Metallisierung auf die zweite polyolefinische
Oberflächenschicht aufgebrachte Metallschicht kann aus jedem geeigneten Metall bestehen. Bevorzugt sind Schichten
aus Aluminium, Zink, Gold oder Silber oder aus entsprechenden Legierungen, wobei Aluminium oder aluminiumhaltige
Legierungen besonders bevorzugt sind. Als ge-
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-A*LBERT
eignete Metallisierungsverfahren seien die Elektroplattierung,
das Besputtern und die Vakuumbedampfung genannt, wobei die Vakuumbedampfung bevorzugt ist.
Die Dicke der Metallschicht beträgt etwa 20 bis 600 nm, vorzugsweise 25 bis 100 nm.
Metalliserte Folien finden zunehmend für Verpackungszwecke, insbesondere von Lebensmitteln, Verwendung. Ins-
besondere werden durch eine auf der Kunststoffolie aufgebrachte Metallschicht die Sauerstoffdurchlässigkeit und
die Wasserdampfdurchlässigkeit erniedrigt, während die Steifigkeit und die Maschinengängigkeit allgemein erhöht
werden und die Lichtdichte einen Höchstwert erreicht. In der Zeitschrit "Neue Verpackung", Heft 9, Seite 1048, 1.
und 3. Spalte, aus dem Jahre 1983 wird darauf hingewiesen, daß die guten Sperreigenschaften von metallisierten
Kunststoffolien nur dann dauerhaft sind, wenn die aufgebrachte Metallisierung einerseits hervorragend haftet,
0 andererseits aber darauf geachtet wird, daß die Metallschicht nicht beschädigt wird, insbesondere durch
Strecken, Biegen, Zerkratzen oder Knittern. Die erfindungsgemäße metallisierbare mehrschichtige Folie eignet
sich daher wegen der hervorragenden Hafteigenschaften der 5 in besonders hohem Maße ebenen, hochglänzenden metalli
sierbaren Deckschicht auch zu diesem Zwecke.
Die Metallschicht auf der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie
kann durch Aufkaschieren einer Polyethylenfolie vor 0 mechanischer Beschädigung geschützt werden. Dünne PoIyethylenschichten
können auch durch eine Extrusionsbeschichtung aufgetragen werden. Die erfindungsgemäße
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
metallisierbare Folie kann in hervorragender Weise zur Herstellung von Verbunden mit anderen Folien (oPP, PET,
usw.) bzw. Papier eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße, einseitig niedrig siegelnde Mehrschichtfolie
eignet sich nach der Metallisierung insbesondere zur Herstellung von Verbunden mit einer anderen
niedrigsiegelnden oder einseitig niedrig siegelnden biaxial orientierten Polyolefinfolie, so daß ein beidseitig
niedrig siegelnder Verbund resultiert.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In den nachstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen handelt es sich jeweils um biaxial orientierte (Längsstreckverhältnis
5:1, Querstreckverhältnis 10:1) Polyolefinfolien mit einer Basisschicht und zwei Deckschichten,
wobei die Basisschicht jeweils aus einem isotaktischen Polypropylen mit einem n-heptanlöslichen Anteil von 4
Gew.-%, mit einem Schmelzpunkt von 165 0C und einem Schmelzflußindex von 3,5 g/10 min bei 230 "C und 2,16 kg
Belastung (DIN 53 735) als Hauptkomponente besteht. Die Basisschicht ist jeweils etwa 18 &mgr;&tgr;&agr;. dick. Die Dicke der
beiden Deckschichten, die die Basisschicht umgeben, wird jeweils in den einzelnen Beispielen und Vergleichsbeispielen
angegeben. Die dreischichtigen Polyolefinfolien sind nach dem bekannten Coextrusionsverfahren hergestellt
worden.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-A'LBERT "'
Alle Schichten enthalten zur Stabilisierung 0,15 Gew.-% Pentaerythrityl-Tetrakis-3-(3,5-ditertiärbutyl-4-hydroxyphenyl)-propionat
((R)Irganox 1010).
5 Beispiel 1:
Das (isotaktische) Polypropylen-Homopolymerisat der Basisschicht wird von einem Polypropylen-Ausgangspulver
mit einem Schmelzindex spfpp\ von 0,7 g/10 min (bestimmt
nach DIN 53735 bei 21,6 N Belastung und 230 0C) durch Zusatz
von Di-t-butylperoxid auf einen Granulatschmelzindex
SG(PP) von 3'5 9/10 m^n (DIN 53735 bei 21,6 N Belastung
und 230 0C) abgebaut, woraus sich ein Abbaufaktor A von 5
ergibt.
Die Basisschicht enthält 0,05 Gew.-% N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)
- (C-LQ-C20) -alkylamin als Antistatikum.
Die erste polyolefinsiche, niedrig siegelnde Deckschicht
besteht aus einer Olefinhar&zgr;zusammensetzung, die sich aus
20
a-jj 50 Gew.-% eines Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymeren,
bestehend aus 1,4 Gew.-% Ethylen, 2,8 Gew.-% Butylen und 95,8 Gew.-% Propylen (jeweils bezogen
auf das Terpolymere) sowie
25
25
a2) 50 Gew.-% eines Propylen-Butylen-Copolymeren, bestehend
aus 66,8 Gew.-% Propylen und 3 3,2 Gew.-% Butylen (bezogen jeweils auf das Copolymere), zusammensetzt
(es handelt sich um TAFMER XR 107 L) , was einem Gesamtgehalt (a^ + a2) von 0,7 Gew.-% Ethylen,
81,3 Gew.-% Propylen und 18 Gew.-% Butylen, bezogen auf das TAFMER XR 107 L, entspricht. Die
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
Olef inharzzusammensetzung a-^ + a2 besitzt einen
Schmelzflußindex von 8 g/10 min (DIN 53735 bei 21,6 N Belastung und 230 0C) und einen Schmelzpunkt von
142 0C.
5
5
Die Olefinharzzusammensetzung enthält 0,2 Gew.-% Siliciumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser
von 4,0 Mm. Die Dicke der niedrig siegelnden
Schicht liegt bei 0,8 /im.
Die zweite polyolefinische, metallisierbare Deckschicht
besteht aus einem statistischen Copolymerisat aus Ethylen- und Propylenbausteinen mit einem
Ethylengehalt von 4,5 Gew.-I und einem Propylengehalt von 95,5 Gew.-%. Das Copolymerisat ist mit 0,33
Gew.-% Siliciumdioxid mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 2,0 Mm ausgerüstet. Das
Ethylen-Propylen-Copolymere besitzt folgende Eigenschaften:
Verteilungsfaktor : Vp = 17
idealisierte Thermooxydationstemperatur : 256 1C
Schmelzflußindex : 6,0 g/10 min (DIN 53735)
Schmelzpunkt : 13 5 0C
Schmelzpunkt : 13 5 0C
Die Dicke der metallisierbaren Oberflächenschicht liegt bei 1,0 Mm. Die Coronabehandlung der
metallisierbaren Oberflächenschicht erfolgt mit einer Wechselspannung von etwa 10.000 Volt und
10.000 Hz. Die Mehrschichtfolie besitzt direkt nach der Herstellung auf der behandelten Seite eine Oberflächenspannung
von 39 - 40 mN/m.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE"-ALBERT '
Beispiel 2:
Beispiel 1 wird wiederholt.
Das (isotaktische) Polypropylen-Homopolymerisat der Basisschicht wird von einem Polypropylen-Ausgangspulver
mit einem Schmelzindex Sp,pp>
von 0,5 g/10 min (bestimmt nach DIN 53735 bei 21,6 N Belastung und 230 0C) durch Zusatz
von Di-t-butylperoxid auf einen Granulatschmel&zgr;index
SG(PP) von 3'5 9/10 m:"-n (DIN 53735 bei 21,6 N Belastung
und 230 0C) abgebaut, woraus sich ein Abbaufaktor A von 7
ergibt.
Die Basisschicht enthält 0,08 Gew.-% N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)-(C10-C20)
~alkYlaitlin als Antistatikum.
Die Dicke der ersten polyolefinischen, niedrig siegelnden
Oberflächenschicht liegt bei 0,6 &mgr;&idiagr;&eegr;.
Die Dicke der zweiten polyolefinischen, metallisierbaren
Oberflächenschicht liegt bei 1,2 /xm.
Es wird eine Dreischichtfolie hergestellt wie in Beispiel 5 1. Das Polypropylenpolymere der Basisschicht besitzt wie
in Beispiel 1 einen Granulatschmel&zgr; index von 3,5 g/10 min (DIN 53 735 bei 21,6 0C). Das Homopolymerisat der Basisschicht
ist jedoch nicht peroxidisch abgebaut und enthält kein Antistatikum. Die erste niedrig siegelnde Oberflä-0
chenschicht entspricht in der Zusammensetzung und der
Dicke derjenigen aus Beispiel 1.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALEE-ÄLBERT
Die zweite metallisierbare Deckschicht entspricht derjenigen aus Beispiel 1. Die Schichtdicke liegt jedoch bei
0,6 &mgr;&tgr;&eegr;..
5 Verqleichsbeispiel 2:
Es wird eine Mehrschichtfolie hergestellt wie in Beispiel 1. Das Polypropylenpolymere der Basisschicht ist jedoch
nicht peroxidisch abgebaut und enthält 0,2 Gew.-% N,N'-bis (2-hydroxyethyl)-(C10-C20)-alkylamin als
Antistatikum. Die erste niedrig siegelnde Oberflächenschicht entspricht derjenigen aus Beispiel 1.
Die zweite metallisierbare Deckschicht entspricht derjenigen aus Beispiel 1, die Schichtdicke liegt jedoch
bei 0, 6 &mgr;&idiagr;&eegr;.
Es wird eine Mehrschichtfolie hergestellt wie in Beispiel 1. Das Polypropylen-Homopolymerisat enthält wie in Beispiel
1 0,05 Gew.-% Antistatikum. Das Polypropylenpoly-
2 0 mere ist jedoch nicht peroxidisch abgebaut.
Die erste niedrig siegelnde Oberflächenschicht ist identisch
mit derjenigen aus Beispiel 1. Die zweite metallisierbare Deckschicht besteht aus Ethylen-Propylen-Copoly-5
meren mit einem Ethylengehalt von 1,8 Gew.-% und einen Propylengehalt von 98,2 Gew.-%. Das Copolymerisat enthält
0,15 Gew.-% N,N'-bis-(2-hydroxyethyl)-(C10-C20)-alkylamin
als Antistatikum und kein Siliciumdioxid.
3 0 Das Copolymere hat folgende Eigenschaften:
Verteilungsfaktor: 14 idealisierte Thermooxidationstemperatur: 230 0C
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Schmelzflußindex: 5,5 g/10 min (DIN 53 735)
Schmelzpunkt: 14 2 "C Die Schichtdicke liegt wie in Beispiel 1 bei 1,0 &mgr;&igr;&agr;..
5 Verqleichsbeispiel 4:
Es wird eine Mehrschichtfolie hergestellt wie in Beispiel
1. Das Propylenpolymere der Basisschicht ist nicht peroxidisch abgebaut und enthält wie in Beispiel 1 0,05
Gew.-% Antistatikum.
Die erste polyolefinische Oberflächenschicht besteht aus
einem Ethylen-Propylen-Copolymeren mit einem Ethylengehalt von 4,5 Gew.-%, einem Propylengehalt von 95,5 Gew.-%,
einen Verteilungsfaktor von Vp = 17 und einem Schmelzflußindex
von 6,5 g/10 min (DIN 53 735). Die Schichtdicke liegt bei 0,8 /im. Die zweite metallisierbare Oberflächenschicht
ist identisch mit derjenigen aus Beispiel 1.
Beispiel 1 der europäischen Patentanmeldung 0282917 wird nachgearbeitet. Die Basisschicht und die metallisierbare
Deckschicht bestehen aus einem Polypropylenhomopolymeren, das nicht peroxidisch abgebaut ist und kein Antistatikum
enthält. Die erste siegelbare Deckschicht besteht im wesentlichen aus einem Ethylen-Propylen-Copolymeren mit
einem Ethylengehalt von 4,5 Gew.-% bezogen auf das Copolymerisat. Alle Schichten sind mit 0,05 Gew.-% eines
gefällten Calciumcarbonats und 0,1 Gew.-% eines Stabilisators ausgerüstet. Die metallisierbare Schicht enthält
0 daüber hinaus noch 6 Gew.-% eines vollständig hydrierten Cyclopentadienharzes. Die siegelbare Deckschicht enthält
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALiBERT"
0,2 Gew.-% des Antiblockmittels (R)syloid 244. Die Dicke
der Deckschichten liegt bei 0,6 &mgr;&tgr;&agr;.
Beispiel 2 der europäischen Patentanmeldung 0282917 wird
nachgearbeitet. Die Basisschicht besteht aus einem PoIypropylenpolymeren,
das nicht peroxidisch abgebaut ist und kein Antistatikum enthält.
Die erste metallisierbare Deckschicht ist 0,6 &mgr;&tgr;&agr; dick und
besteht aus einem Ethylen-Propylen-Copolymeren mit einem Ethylengehalt von 4,5 Gew.-%. Die zweite siegelbare Deckschicht
besteht aus einem Ehtylen-Propylen-Butylen-Terpolymerisat
mit einem Gehalt von 1,4 Gew.-% an Ethylen, 92,2 Gew.-% an Propylen und 6,4 Gew.-% an Butylen, bezogen
auf das Terpolymerisat. Diese zweite Schicht enthält 0,3 Gew.-% des Antiblockmittels ASP 900 (R). Alle Schichten
sind mit 0,05 Gew.-% eines gefällten Calciumcarbonats und mit 0,1 Gew.-% eines Stabilisators ausgerüstet. Die
0 erste metallisierbare Deckschicht enthält darüber hinaus noch 6 Gew.-% eines vollständig hydrierten Cyclopentadienharzes.
Beispiel 1 der europäischen Patentanmeldung 0023389 wird nachgearbeitet. Die Basisschicht besteht aus einem Polypropylenpolymeren,
das nicht peroxidisch abgebaut ist und kein Antistatikum enthält. Die Basisschicht ist von 0,4
&mgr;&idiagr;&eegr; dicken Deckschichten aus einem Ethylen-Propylen-Copo-0
lymeren mit einem Propylengehalt von 3,4 Gew.-% und einem Ehtylengehalt von 96,5 Gew.-% umgeben. Die zu metallisierende
Deckschicht wird coronabehandelt.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden neben den eingangs genannten Methoden folgende Meßmethoden
benutzt:
5
5
DIN 53 735 bei 21,6 N Belastung und 230 0C.
DSC-Messung, Maximum der Schmelzkurve, Aufheizgeschwindigkeit 20 ° C/min.
Trübung:
Die Trübung der Folie wird in Anlehnung an ASTM-D 1003-52 gemessen, wobei anstelle einer 4°-Lochblende eine &Ggr;-Spaltblende
eingesetzt und die Trübung in Prozent für vier übereinanderliegende Folienlagen angegeben wird. Die
vier Lagen wurden gewählt, da man hierdurch den optimalen Meßbereich ausnutzt. Die Trübungsbewertung erfolgte mit:
< 17 % = sehr gut (++)
> 17 % bis 20 % = gut (+)
> 20 % bis 25 % = mäßig (±)
> 25 % = schlecht (-) 25 Glanz:
Der Glanz wird nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wird der Reflektorwert als optische Kenngröße für die Oberfläche
einer Folie. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 20 "C eingestellt.
Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die ebene Prüffläche und wird von
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALHE-AXBERT"
dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf den photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden
als proportionale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und muß mit dem Einstrahlwinkel
angegeben werden. Die Glanzbewertung (Einstrahlwinkel 20 0C) erfolgt mit:
> 115 = sehr gut (++)
< 115 bis 110 = gut (+) 10 < 110 bis 100 = mäßig (±)
< 100 = schlecht (-)
Die Kratzfestigkeit wird in Anlehnung an DIN 53 754 bestimmt.
Für die Bestimmung der Kratzfestigkeit wird das Abriebmeßgerät
Taber Modell 503 Abraser der Firma Teledyne Taber benutzt, wobei Reibräder der Marke Calibrade R H18,
0 die mit 2 50 g belastet werden, eingesetzt werden. Unter Kratzfestigkeit bzw. Kratzempfindlichkeit versteht man
die Trübungszunähme der verkratzten Folie im Vergleich
zur Originalfolie nach 50 Umdrehungen des Probentellers. Die Kratzfestigkeit wird mit sehr gut (++) bezeichnet,
5 wenn die Trübungs zunähme kleiner 2 2 % beträgt, mit gut
( + ) , wenn die Trübungs zunähme bei 22 bis 25 % liegt, mit mäßig (±) , wenn die Trübungs zunähme bei 25 - 30 % liegt
und mit schlecht (-) bei Trübungszunahmen von größer 3 0
• Ir · · * ·
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
- 27 -
Bestimmung der Niederdruck-Siegelnahtfestigkeit:
Zwei 15 mm breite Folienstreifen werden übereinander gelegt und bei 110 0C, einer Siegelzeit von 0,5 s und einem Siegeldruck von 1,5 N/cm2 (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke) versiegelt. Die Siegelnahtfestigkeit wird nach der T-Peel-Methode bestimmt.
Zwei 15 mm breite Folienstreifen werden übereinander gelegt und bei 110 0C, einer Siegelzeit von 0,5 s und einem Siegeldruck von 1,5 N/cm2 (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke) versiegelt. Die Siegelnahtfestigkeit wird nach der T-Peel-Methode bestimmt.
Mit dem Siegelgerät HSG/ET der Fa. Brugger werden heißgesiegelte Proben (Siegelnaht 20 mm &khgr; 100 mm) hergestellt,
indem eine Folie bei unterschiedlichen Temperaturen mit Hilfe zweier beheizter Siegelbacken bei einem Siegeldruck
von 15 N/cm und einer Siegeldauer von 0,5 s gesiegelt
wird. Aus den gesiegelten Proben werden Prüfstreifen von
15 mm Breite geschnitten. Die T-Siegelnahtfestigkeit, d.
h. die zur Trennung der Prüfstreifen erforderliche Kraft, wird mit einer Zugprüfmaschine bei 200 mm/min Abzugsgeschwindigkeit
bestimmt, wobei die Siegelnahtebene einen rechten Winkel mit der Zugrichtung bildet. Die Siegelan-Springtemperatur
(oder minimale Siegeltemperatur) ist die Temperatur, bei der eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens
0,5 N/15 mm erreicht wird.
5 Die Coronabehandlung wurde so ausgeführt, daß die behandelte Folienoberflache jeweils eine Behandlungsintensität
von 39 - 40 mN/m direkt nach der Behandlung besaß. Die Behandlungsintensität wurde mittels der sogenannten Tintenmethode
(DIN 53 3 64) bestimmt.
30
30
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE"-AL'BERT
Die Behandlungsintensitätsmessung wurde im Abstand von
jeweils 14 Tagen wiederholt. Als sehr gut wurde das Abklingverhalten bezeichnet, wenn die Behandlungsintensität
nach vier Monaten noch mindestens 37 mN/m betrug ( &Dgr; &Bgr; < 2mN/m). Als schlecht wurde das Abklingverhalten bezeichnet,
wenn die Behandlungsintensität kleiner als 35 mN/m betrug ( &Dgr; B > 4mN/m).
10 Metallhaftunq:
Die Folien wurden 14 Tage nach ihrer Produktion (Kurzzeitbeurteilung)
bzw. 4 Monate nach ihrer Produktion (Langzeitbeurteilung) mit Aluminium metallisiert. Die
Metallhaftung wurde mittels Klebebandtest beurteilt.
Konnte mittels Klebeband überhaupt kein Metall abgelöst werden, so wurde die Metallhaftung mit sehr gut
bezeichnet. Bei geringer Metallablösung wurde die Metallhaftung mit gut und bei deutlicher Metallablösung
mit schlecht beurteilt.
Wasserdampfdurchlässiqkeit der metallisierten Folie:
Die Wasserdampfdurchlässigkeit der metallisierten Folie wird gemäß DIN 53 122, Teil 2, bestimmt (Meßbedingungen: 23 0C, 85 % relative Luftfeuchte).
Die Wasserdampfdurchlässigkeit der metallisierten Folie wird gemäß DIN 53 122, Teil 2, bestimmt (Meßbedingungen: 23 0C, 85 % relative Luftfeuchte).
Die Bewertung der Wasserdampfdurchlässigkeit erfolgt mit:
< 0,3 g/m2>d = sehr gut (++)
0,3 - 0,4 g/m2>d = gut ( + )
3 0 0,4-0,5 g/m2-d = mäßig (±)
> 0,5 g/m2-d = schlecht (-)
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT - Werk KALLE-ALBERT
In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Eigenschaften der polyolefinischen Mehrschichtfolien der Beispiele und der
Vergleichsbeispiele zusammengefaßt. Die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Folien entsprechend Beispiel 1 und Beispiel
2 geht aus der Tabelle deutlich hervor. Die Vergleichsbeispiele 1 bis 7 zeigen zwar bei einzelnen Punkten
teilweise gute Eigenschaften, allerdings kann keine Mehrschichtfolie nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 7
alle Anforderungen, d. h. niedrige Folientrübung, hoher
Oberflächenglanz, homogene Folienoptik, hohe Kratzfestigkeit, einseitig niedrige Siegelanspringtemperatur, gute
Sofort- und Langzeitmetallisierungseigenschaften, gute Metallhaftung sowie niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit
nach der Metallisierung gleichzeitig erfüllen. Lediglich die erfindungsgemäßen polyolefinischen Mehrschichtfolien
aus den Beispielen 1 und 2 erfüllen alle Anforderungen gleichzeitig.
le 1 :
Trübung 4-lagig (M |
G1 a Ii L He/lwlnkel 1. Seite 2. |
20- Seite |
Kratzfestigkeit 1. Seite 2. Seite |
I | I | S iegel a [ir ing temperatur (15 H/cm2,0,!Ss) (-C) 1. Seite |
S i ege!naht festigkeit (1,5 N/cm2, 0,5s, 110-C) 1../1- Seite |
Metu)\- Ua £ tuIKj Kurz- 1 &zgr; e i t &zgr; |
e | IKJ i t |
Wasserdampf- durchlässigke i t (2i'C,ü5l rel. - [Aiftfeuchte (g/(ni2-d) ] |
|
»1 | Il | I I | &igr; &igr; | I I | -I | I | Ü7 | 2 , &Iacgr; | &igr; &igr; | I | I | &igr; &igr; |
112 | Il | Il | &igr; I | Il | I | UU | 2 , 6 | Ii | I | I | &igr; &igr; | |
Viii | X | I | I | Il | I | UU | 2,5 | &igr; &igr; | I | - | ||
VÜ2 | X | I | II- | X | ÜU | 2, 6 | &igr; | &iacgr; | 1 | |||
VU3 | X | I | ± | Il | I | I | U7 | 2 , 6 | i | - | i | |
VfI 4 | X | I | t | 1 | I | 122 | O | I | I | I + | ||
VI)S | X | I | % | I | X | 122 | ü | i | - | - | ||
VI16 | - | X | X | X | - | IUO | ü | I &Ggr; | I | - | ||
VBV | - | X | X | - | > 122 | 0 | I | i | - |
Claims (14)
1. Einseitig niedrigsiegelnde, metallisierbare, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, gekennzeichnet
durch eine Basisschicht, die von einer Seite von mindestens einer Siegelschicht und von der
anderen Seite von mindestens einer metallisierbaren Oberflächenschicht umgeben ist, wobei die Basisschicht
ein peroxidisch abgebautes Propylenhomopolymerisat und ein Antistatikum enthält und die Siegelschicht
ein Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymeres und ein Propylen-Butylen-Copolymeres enthält und die
metallisierbare Oberflächenschicht ein Ethylen-Propylen-Copolymeres
enthält, wobei diese metallisierbare Oberflächenschicht coronabehandelt ist und
eine Dicke von größer 0,5 &mgr;&pgr;&igr; aufweist.
2. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, dadurch
0 gekennzeichnet, daß der peroxidische Abbaufaktor der
Basisschicht im Bereich von 3 bis 10 liegt.
3. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ethylen-Propylen-Butylen-Gehalt in der Ter/Copolymermischung der Siegelschicht
0,1 bis 7 Gew.-% Ethylen, 53 bis 89,9 Gew.-% Propylen und 10 bis 40 Gew.-% Butylen beträgt.
4. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelschicht ein Antiblockmittel enthält.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT- - "Werk*KÄLLE-ALBERT
90/K 069G - 32 -
5. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siegelschicht ein grobkörniges Antibackmittel enthält.
6. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ethylengehalt in der metallisierbaren Oberflächenschicht
2,0 bis 7,0 Gew.-% beträgt (Rest Propy-
10 len).
7. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Propylen-Ethylen-Copolymere der metallisierbaren
Oberflächenschicht einen Verteilungsfaktor Vp von
größer 9 besitzt.
8. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß 0 das Propylen-Ethylen-Copolymere der metallisierbaren
Oberflächenschicht eine Thermooxidationstemperatur T0x von größer 230 0C besitzt.
9. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
5 der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierbare Oberflächenschicht ein Antiblockmittel
enthält.
10. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
0 der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Siegelschicht eine Dicke von 0,4 bis 1,0 &mgr;&tgr;&eegr; besitzt.
HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT -*Werk*KÄLLE-ALBERT
90/K 069G - 33 -
11. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht und/oder die Siegelschicht und/oder
die metallisierbare Oberflächenschicht Additive enthält.
12. Metallisierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, gekennzeichnet
durch eine Polyolefin-Mehrschichtfolie gemaß
einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die metallisierbare coronabehandelte
Oberflächenschicht mit einem Metall metallisiert ist.
13. Metallisierte Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch
12, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Aluminium, Zink, Gold, Silber oder eine Legierung
aus einem oder mehreren dieser Metalle ist.
14. Beidseitig niedrig siegelnde metallisierte Polyolefin-Mehrschichtfolie,
gekennzeichnet durch eine metallisierte Polyolefin-Mehrschichtfolie gemäß Anspruch
12 oder 13, welche auf ihrer Metalloberfläche mit einer siegelnden Polyolefinfolie abgedeckt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9017725U DE9017725U1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie für die Metallisieranwendung |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4032588A DE4032588A1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte polyolefin-mehrschichtfolie fuer die metallisieranwendung |
DE9017725U DE9017725U1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie für die Metallisieranwendung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE9017725U1 true DE9017725U1 (de) | 1991-11-21 |
Family
ID=25897701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE9017725U Expired - Lifetime DE9017725U1 (de) | 1990-10-13 | 1990-10-13 | Einseitig niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie für die Metallisieranwendung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE9017725U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9111670U1 (de) * | 1991-09-19 | 1991-10-31 | Ebert Folien AG, 65201 Wiesbaden | Verpackungsfolie aus Kunststoff mit Dekorschicht |
EP0611647A1 (de) * | 1993-02-13 | 1994-08-24 | Hoechst Aktiengesellschaft | Niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
-
1990
- 1990-10-13 DE DE9017725U patent/DE9017725U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9111670U1 (de) * | 1991-09-19 | 1991-10-31 | Ebert Folien AG, 65201 Wiesbaden | Verpackungsfolie aus Kunststoff mit Dekorschicht |
EP0611647A1 (de) * | 1993-02-13 | 1994-08-24 | Hoechst Aktiengesellschaft | Niedrig siegelnde, biaxial orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung |
US5900294A (en) * | 1993-02-13 | 1999-05-04 | Hoechst Aktiengesellschaft | Biaxially oriented multilayer polyolefin film which can be heat-sealed at low temperatures, process for the production thereof, and the uses thereof |
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