WO2002079304A2

WO2002079304A2 - Verfahren zur herstellung von verbundfolien mit einem lösungsmittelfreien klebersystem

Info

Publication number: WO2002079304A2
Application number: PCT/EP2002/003558
Authority: WO
Inventors: Günter GRESCHNER; Friedrich Kurlbaum
Original assignee: Ludwig Fr. Noltemeyer Gmbh
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2002-10-10
Also published as: WO2002079304A3; DE10214006A1; AU2002308113A1; EP1383653A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien unter Verwendung eines lösungsmittelfreien Klebersystems, vorzugsweise eines Klebersystems umfassend ein Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen als Kleberkomponente und ein insbesondere aliphatisches Diisocyanat als Härterkomponente sowie damit erhältliche Verbundfolien.

Description

Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien mit einem lösungsmittelfreien Klebersystem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien mittels eines lösungsmittelfreien Klebersystems, insbesondere von Verbundfolien mit Barriereeigenschaften sowie nach diesem Verfahren erhältliche Verbundfolien.

In der Verpackungsindustrie werden je nach Verpackungsgut Verpackungsmaterialien mit den unterschiedlichsten Eigenschaftsprofilen gefordert. Je nach Verpackungsgut kann es erwünscht sein, dass das eingesetzte Verpackungsmaterial für Gase wie zum Beispiel Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Feuchtigkeit durchlässig ist, oder eine verringerte Durchlässigkeit beziehungsweise Undurchlässigkeit aufweist.

Verpackungsmaterialien mit Barriereeigenschaften sollen insbesondere die in der Verpackung enthaltene beziehungsweise vorgesehene Atmosphäre, zum Beispiel Stickstoff-Schutzgasatmosphäre, bewahren können, um so die Qualität des Verpackungsguts auch über einen längeren Zeitraum garantieren zu können.

Weiter sollen derartige Materialien das Eindringen von Sauerstoff und/oder Feuchtigkeit in die Verpackung verhindern, die die Ware verderben könnten.

Besondere hohe Anforderungen an die Barriereeigenschaften von Verpackungsmaterialien werden insbesondere von der Lebensmittelindustrie und ähnlichen Industrien gestellt.

Neben den für den jeweiligen Anwendungszweck erforderlichen Eigenschaften sollen die eingesetzten Verpackungsmaterialien möglichst kostengünstig sein. Dies setzt entsprechend wirtschaftliche Herstellungsverfahren voraus.

BESTATIGUNGSKOPIE Um die Barriereeigenschaften von Folien zu erhöhen, werden zwei oder mehrere Folien unter Ausbildung einer Verbundfolie miteinander verklebt, wobei als Kleber ein Kleber mit Barriereeigenschaften eingesetzt wird. Somit können erfindungsgemäß 2-fache, 3-fache, 4-fache Verbundfolien und Verbundfolien mit mehr als 4 Folien erhalten werden.

Bevorzugt eingesetzte Klebersysteme sind lösungsmittelfrei, da hierbei die energieintensive, zusätzliche Arbeitsschritte erfordernde und damit kostenaufwendige Entfernung von Lösungsmitteln entfällt, wie sie in üblichen lösungsmittelhaltigen Klebersystemen vorhanden sind.

So wurde in der EP 0 906 944 vorgeschlagen, ein lösungsmittelfreies Klebersystem auf Polyurethanbasis für die Herstellung von Verbundfolien mit Barriereeigenschaften einzusetzen, das ein Polyesterharz mit Hydroxylgruppen als erste Kleberkomponente und ein Diisocyanat als zweite Härterkomponente umfasst. Das Polysterharz mit Hydroxylgruppen wird hierbei erhalten durch Reaktion eines linearen aliphatischen Diols mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen mit einer linearen Dicarbonsäure, wobei n-Butandiol und N-Hexandiol als bevorzugte Diole und Adipinsäure als bevorzugte Dicarbonsäure genannt sind. Das eingesetzte Polyesterharz liegt bei Raumtemperatur in kristalliner Form vor und hat einen Schmelzpunkt von etwa 80° oder weniger, wobei niedriger schmelzende Polyesterharze bevorzugt sind. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts der Polyesterkomponente liegt hierbei zwischen 300 und 5.000, vorzugsweise zwischen 500 und 2.000. Die Hydroxylzahl der Polyesterharzkomponente wird hierbei mit etwa 20 bis etwa 350, vorzugsweise etwa 100 bis etwa 250, angegeben. Aufgrund des niedrigen Schmelzpunktes des Polyesterharzes kann das Klebersystem auch bei den niedrigen Temperaturen eingesetzt werden, die erforderlich sind, um eine Deformierung oder sonstige Beeinträchtigung der Polymerfolien aufgrund hoher Temperatur auszuschließen.

Als Diisocyanat-Komponente werden aliphatische, vorzugsweise lineare, aber auch aromatische Diisocyanate genannt. Nach dem in der EP 0 906 944 beschriebenen Verfahren werden die beiden Komponenten des Klebersystems auf die Laminiertemperatur erwärmt und unmittelbar vor dem Auflaminieren der zweiten Folie auf die erste Folie aufgetragen. Zur vollständigen Aushärtung der erhaltenen Verbundfolie wird empfohlen, diese anschließend noch mindestens eine Woche zu lagern.

Die in den Arbeitsbeispielen beschriebenen Folien zeigen gute Barriereeigenschaften in Bezug auf die Sauerstoffdurchlässigkeit sowie in einem Fall für die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit.

Aufgrund der gesundheitlichen und ökologischen Bedenken, die mit dem Einsatz von aromatischen Verbindungen verbunden sind, ist es allgemein jedoch wünschenswert, aromatische Diisocyanate als Klebstoffkomponenten zu reduzieren oder durch aliphatische zu ersetzen.

US 4,496,417 beschreibt eine Kaschiervorrichtung zum Verbinden einer Kunststofffolie mit einem Verstärkungsmaterial aus Papier. Bei dem hier beschriebenen Verfahren wird der Kleber gleichzeitig sowohl auf die Kunststofffolie als auch auf die Papierbahn während des Kaschiervorgangs aufgebracht, wobei der Kaschiervorgang auch unter Kühlung erfolgen kann.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein neues Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien, insbesondere von Verbundfolien mit Barriereeigenschaften, unter Verwendung eines lösungsmittelfreien Klebersystems zur Verfügung stellen, wobei für das Klebersystem aliphatische Diisocyanate problemlos eingesetzt werden können.

Weiter ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Verkürzung der Nach- härtzeit der fertiggestellten Verbundfolien.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Verbundfolien durch Verkleben einer ersten Folie mit einer zweiten Folie mittels eines lösungsmittelfreien Klebersystems, wobei in einer ersten Stufe das Klebersystem auf die Auftragstemperatur vorgewärmt wird, in einer zweiten Stufe das auf die Auftragstemperatur vorgewärmte Klebersystem, gegebenenfalls nach Vermischen von einzelnen Klebersystemkomponenten, auf die erste Folie aufgebracht wird, und in einer dritten Stufe die mit dem Klebersystem eingestrichene erste Folie unter Kühlung mit einer zulaufenden zweiten Folie verbunden wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich mit Klebersystemen auf Basis von aliphatischen, insbesondere aliphatischen linearen, Diisocyanaten Verbundfolien mit ausgezeichneten Barriereeigenschaften problemlos und wirt- schaftlich erhalten.

Darüber hinaus lässt sich mit diesem Verfahren die Aushärtzeit der Folien auf wenige Tage verkürzen.

Als ein entscheidender Faktor für das erfindungsgemäße Verfahren hat sich die Temperaturlogistik erwiesen, die insbesondere eine ausreichende Vorwärmung des Klebersystems beziehungsweise seiner Komponenten, die Gewährleistung des Auftrags des Klebersystems auf die erste Folie bei der für die eingesetzten Materialien erforderlichen Auftragstemperatur sowie die Kühlung der ersten Folie während der Kaschierung der zweiten Folie umfasst.

Die Gesamtmenge des Klebersystems, das auf die erste Folie aufgetragen wird, sollte eine möglichst gleichbleibende und gleichförmige Temperatur aufweisen. Die einzelnen Kleberkomponenten werden daher über einen Zeitraum vorge- wärmt, der ausreichend ist, um für die Gesamtmenge der eingesetzten Komponenten eine möglichst gleichförmige Temperatur zu gewährleisten.

Die hierfür erforderliche Zeit variiert je nach gewünschter Auftragstemperatur, Materialmenge und Materialart und ist jeweils in Abhängigkeit der genannten Parameter routinemäßig festzulegen.

Vorteilhaft ist hierbei auch eine Wärmeisolierung des Leitungssystems, mit dem die einzelnen Klebersystemkomponenten zu dem Auftragspunkt in dem Kaschierwerk zugeführt werden, vorzusehen, um Temperaturschwankungen des Klebersystems zu vermeiden.

Durch die durch die vorstehenden Maßnahmen erzielte Genauigkeit und Gleich- förmigkeit der Auftragstemperatur wird die Genauigkeit der Viskosität des Klebersystems garantiert und damit eine gleichförmige Qualität des Kleberauftrags. Zudem wird die Gefahr des Nebeins verhindert, das heißt des Spritzens von auf die Folie aufgebrachtem Klebersystem.

Das Verkleben der zweiten Folie mit der ersten, mit dem Klebersystem versehenen Folie, erfolgt erfindungsgemäß unter Kühlung der ersten Folie. Für die Kühlung wird vorzugsweise die Kaschierwalze, über die die erste Folie während des Verbindens läuft, gekühlt.

Die Temperatur, um die die erste Folie gekühlt wird, liegt hierbei um etwa 15° C oder mehr unterhalb der Temperatur, mit der das Klebersystem auf die erst Folie aufgetragen wird. Vorzugsweise wird eine Temperaturdifferenz von mindestens 20° und insbesondere bevorzugt von mindestens 25° gewählt.

Es wird angenommen, dass die genaue Einstellung des Kleberauftrags in Kombination mit der Kühlung der ersten Folie während der Kaschierung die Eigenschaften, insbesondere die Barriereeigenschaften, der erhaltenen Verbundfolie maßgeblich beeinflussen.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein herkömmliches Kaschierwalzwerk eingesetzt werden.

Die Kühlung der ersten Folie kann durch Kühlung der Kaschierwalze selbst erfolgen, über die die Folie während der Kaschierung mit der zweiten Folie läuft. Es kann jedoch auch jede andere gleichwirkende Kühlvorrichtung vorgesehen werden, wie zum Beispiel ein Kühlkanal, durch den die erste Folie läuft. Die Bahngeschwindigkeit der Folien wird für das erfindungsgemäße Verfahren typischerweise in einem Bereich von 200 bis 300 m/min., vorzugsweise von 200 bis 250 m/min., gewählt.

Die Auftragsmenge des Klebersystems hängt von der Art der zu kaschierenden Folien sowie von der Art des Klebersystems selbst ab. Üblicherweise liegt die Auftragsmenge zwischen 1 ,5 bis 4 g/m², vorzugsweise 2,0 bis 3,0 g/m² und insbesondere 2,5 bis 2,7 g/m².

Zur Erzielung einer guten Folienqualität sollte die Bahnspannung reguliert werden, so dass ein gleichmäßiger Zug sowohl auf die beiden einzelnen Folien sowie auf den kaschierten Folienverbund ausgeübt wird. Durch diese Maßnahme lässt sich die allgemeine Produktqualität steigern. Zudem wird hierdurch die Klebequalität und die Aufwicklung der Folie gefördert.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kann prinzipiell jedes lösungsmittelfreie Klebersystem eingesetzt werden.

Geeignete Beispiele für Klebersysteme, wie sie erfindungsgemäß bevorzugt verwendet werden, sind in der eingangs genannten EP 0 906 944 A2 beschrie- ben.

Diese Klebersysteme enthalten als Kleberkomponente ein Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen, dass das Reaktionsprodukt eines linearen aliphatischen Diols mit 2 bis 10 Kohlenstoff atomen und einer linearen Dicarbonsäure ist. Das Polyesterharz ist bei Raumtemperatur kristallin und hat einen Schmelzpunkt von ca. 80° C oder weniger, wobei niedriger schmelzende Polyesterharze bevorzugt sind. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (M_n) beträgt von etwa 300 bis etwa 5.000 und die OH-Anzahl hat einen Wert von etwa 20 bis 350, wobei von etwa 100 bis etwa 250 bevorzugt sind.

Als Härterkomponente wird ein aliphatisches, vorzugsweise lineares, oder aromatisches Diisocyanat eingesetzt. Beispiele für aliphatische Diisocyanate, wie sie auch erfindungsgemäß in geeigneter Weise eingesetzt werden können, sind polymeres Hexamethylen-Diisocya- nat und Dicyclohexylmethan 4, 4'-Diisocyanat.

Beispiele für aromatische Diisocyanate sind Methylendiphenyldiisocyanat und Toluol-Diisocyanat.

Bevorzugte Beispiele für Polyesterharze sind die Reaktionsprodukte von C₃-C₆ Diolen, insbesondere n-Butandiol und n-Hexandiol, mit Adipinsäure, Azelain- säure und Sebacinsäure, wobei Adipinsäure bevorzugt ist.

Wie bereits vorstehend ausgeführt, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren insbesondere auch aliphatische Härter vorteilhaft verarbeitet werden. Der Einsatz von aliphatischen Härtern kann insbesondere für Verbundfolien, die für den Lebensmittelbereich bestimmt sind, aufgrund der gesundheitlichen und ökologischen Unbedenklichkeit von Vorteil sein.

Mit aliphatischen Härterkomponenten erhaltene Kleberschichten sind zudem lichtecht, das heißt im Gegensatz zu mit aromatischen Härterkomponenten erhaltenen Kleberschichten vergilben sie nicht unter Lichteinfluss wie Tageslicht.

Darüber hinaus sind Verbundfolien, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit aliphatischen Härtern erhalten worden sind, bereits nach einer Nachhärtzeit von ca. drei Tagen für die weitere Verarbeitung einsatzbereit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für die vorliegende Erfindung ein aliphatisches Klebersystem eingesetzt, das als Kleberkomponente ein Polyesterharz enthält, das von der Firma Rohm and Haas (vormals Morton) unter der Bezeichnung Mor-Free VP 130-01 vertrieben wird, und als Härterkomponete polymeres Hexamethylen-Diisocyanat, das von der Firma Rohm and Haas unter der Bezeichnung Mor-Free VP 200 C vertrieben wird. Das Verhältnis von Kleber- komponente zur Härterkomponente kann hierbei je nach Art der zu verbindenden Folien variieren und wird typischerweise entsprechend den Herstellerangaben gewählt. Ein geeignetes Mischungsverhältnis für das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem Bereich von vorzugsweise 100 : 55 bis 100 : 70 (Kleber : Härter) gewählt werden.

Je nach Bedarf kann der Anteil an Härter erhöht werden, ohne dass die Barriereeigenschaften der erhaltenen Verbundfolien beeinträchtigt werden.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können für die Härterkomponente aliphatische wie auch aromatische Diisocyanate eingesetzt werden.

Da die Eigenschaften der Kleberschicht und damit der Verbundfolie auch von der Art der einzelnen verwendeten Klebersystemkomponeten, wie zum Beispiel der verwendeten Härterkomponenten, abhängen, können durch den Einsatz von derartigen Systemen je nach Bedarf bestimmte Eigenschaften der erhaltenen Verbundfolie modifiziert werden.

So kann durch Einsatz von aromatischen Härterkomponenten die Barrierebeständigkeit der Verbundfolie gegen feuchte Gase verbessert werden.

Obwohl der Anteil an aromatischen Monomeren in der Härterkomponente prinzipiell keinen Beschränkungen unterliegt, sollte der Anteil an aromatischen Monomeren in der Härterkomponente so gewählt werden, dass nach der Aushärtzeit der Verbundfolie in der erhaltenen Kleberschicht keine freien aromatischen Diisocyanate nachweisbar sind. Mit anderen Worten, nach der Aushärt- zeit sollte der Gesamtanteil an aromatischen Härtern mit der Kleberkomponente reagiert haben.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird hierbei der Anteil an freien aromatischen Monomeren, bezogen auf den Gesamtanteil an Härterkomponente, in einem Bereich von etwa 0,1 % gewählt. Es hat sich gezeigt, dass bei einem Anteil von ca. 0,1 % an aromatischen Monomer das aromatische Monomer in der erhaltenen Verbundfolie bereits nach sieben Tagen nicht mehr nachweisbar ist. Ein geeignetes Beispiel für eine Härterkomponente, die ca. 0,1 % an aromatischen Diisocyanaten enthält, sind Härter, wie sie von der Firma Rohm and Haas unter der Bezeichnung Mor-Free VP 413 A/S und Mor-Free VP 413 A vertrieben werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zum Kaschieren von an sich beliebigen, für die Herstellung von Verbundfolien bekannten Materialien wie Kunststofffolien, metallisierten Kunststofffolien mit einer dünnen Metall- beschichtung, zum Beispiel Alu-Beschichtung, oder auch für die Kaschierung von Kunststofffolien auf Papier.

Beispiele für Kunststofffolien sind Folien aus Polyolefinen wie Polyethylen und Polypropylen, Polyester wie Polyethylenterephythalat, Polyamid wie PA6 und co-extrudierte Folien.

Die Anzahl an Folien, aus denen die Verbundfolie besteht, unterliegt prinzipiell keiner besonderen Beschränkung. Die Verbundfolie kann daher zwei, drei, vier oder mehr Folien enthalten.

Durch den kombinierten Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Klebersystem aus einem Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen als Kleberkomponente und einem Diisocyanat als Härterkomponente, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, lassen sich Verbundfolien mit ausgezeichneten Barriereeigenschaften erhalten zum Beispiel in Bezug auf Sauerstofftransmission, Feuchtigkeitstransmission sowie Stickstoff und/oder Kohlendioxid- Transmission.

Derartige Folien sind ebenfalls Gegenstand der Erfindung. So können mit Verbundfolien mit einer Barriereschicht aus einem Klebersystem, dass das Reaktionsprodukt eines Polyesterharzes mit Hydroxylendgruppen als Kleberkompo- nente und eines aliphatischen oder aromatischen Diisocyanants als Härtekomponente ist, Wasserdampfdurchlässigkeiten von weniger als 2, vorzugsweise weniger als 1 ,5 und insbesondere von weniger als 1 g/(m² x d) mit d = Tag erhalten werden. Insbesondere konnten für Verbundfolien aus einer metallisierten Kunststofffolie und einer PE- bzw. PP-Folie Wasserdampfdurchlässigkeiten von weniger als 1 g/(m² x d) und vorzugsweise von weniger als 1 ,5 g/(m² x d) erhalten werden.

Derartige erfindungsgemäß erhaltene Verbundfolien zeigen zudem auch besonders niedrige Werte für die Sauerstoff durchlässigkeit sowie Stickstoff- und Kohlendioxiddurchlässigkeit.

Insbesondere hat sich gezeigt, dass besonders vorteilhafte Verbundfolien aus metallisierten Kunststofffolien erhalten werden können, wobei die erhaltenen Verbundfolien für Wasserdampf und die genannten Gase nahezu undurchlässig sind.

Überraschenderweise hat sich -gezeigt, dass insbesondere die Wasserdampf- durchlässigkeit von mit Polyvinyldichlorid (PVDC) beschichteten Folien wie sie handelsüblich erhalten werden können durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Aufkaschierung einer weiteren Folie erheblich verbessert werden kann. Die Verbesserung tritt auch auf, wenn die weitere aufkaschierte Folie an sich keinen Beitrag zur Verbesserung der Wasserdampfdurchlässigkeit leistet. Damit ist dieser vorteilhafte Effekt eine Folge des erfindungsgemäßen Verfahrens und von der aufzukaschierenden Folie unabhängig.

Erfindungsgemäß wird vorzugsweise eine PVDC-beschichtete Polyesterfolie wie sie im Handel erhältlich ist, eingesetzt, wie zum Beispiel eine PVDC beschichtete PET-Folie mit 12 μm Stärke.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform für- das erfindungsgemäße

Verfahren anhand einer Figur 1 erläutert, die schematisch eine Kaschiervorrich- tung zeigt, wie sie für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann.

Die auf die Auftragstemperatur vorgewärmten Klebersystemkomponenten werden hierbei in einem Mischrohr 1 beispielsweise im Wirbelverfahren vermischt und in einen Spalt 9 zwischen einer Vordosier- 2 und Dosierwalze 3 gespritzt und über eine Auftragswalze 4 auf die erste Folie A aufgebracht.

Die Kaschierung der eingestrichenen ersten Folie A mit der zweiten Folie B er- folgt vorzugsweise unmittelbar nach dem Kleberauftrag, indem die eingestrichene erste Folie A zur Kühlung und gleichzeitigen Kaschierung über eine gekühlte Kaschierwalze 5 geführt wird. Indem die eingestrichene erste Folie A über die gekühlte Kaschierwalze 5 läuft, wird das auf die ersten Folie A aufgetragene Klebersystem einer unmittelbaren Kühlung, ähnlich einer Abschreckung, unter- zogen.

Die Kühlwalze 5 ist hierbei typischerweise auf 15 °C bis 25 °C gekühlt. Die gezeigte Vorrichtung ist zusätzlich mit Druckwalzen (Presseur genannt) 6 und 7 sowie einer unterstützenden Druckwalze (Stützpresseur genannt) 8 versehen. Die Druckwalze 6 ist oberhalb der Auftragswalze 4 aufgebracht und die Druckwalze 7 sorgt für den nötigen Andruck der auf die eingestrichene ersten Folie zu kaschierenden zulaufenden zweiten Folie B.

Der kaschierte Folienverbund verlässt nach der Kaschierung die Kaschierwalze 5 in Richtung des in Figur 1 gezeigten Pfeils und erreicht eine Aufwicklung (in der Abbildung nicht gezeigt).

Vorzugsweise wird die Verbundfolie vor der Aufwicklung nochmals einer zweiten Kühlung unterzogen. Hierfür kann die Verbundfolie über eine zweite Kühlwalze (nicht gezeigt) geführt werden. Diese zweite Kühlwalze ist hierbei ebenfalls typischerweise auf 15 °C bis 25 °C gekühlt.

Die einzelnen Komponenten des Klebersystems, das heißt die Kleberkomponente und die Härterkomponente, werden vor dem Vermischen und dem Auftrag auf die erste Folie über einen ausreichend langen Zeitraum auf die Auftragstemperatur erwärmt, um eine homogenen Durchwärmung der Klebermenge und der Härtermenge zu erzielen.

Hierzu können die einzelnen Komponenten in Wärmecontainer eingebracht werden. Als Schutz vor Luftfeuchtigkeit werden die einzelnen Komponenten des Klebersystems hierbei vorzugsweise unter einer Schutzgasatmosphäre, wie Stickstoffatmosphäre, gehalten.

Bei Bedarf können die zu kaschierenden Folien vor der Kaschierung einer Korona-Behandlung unterzogen werden, um die Benetzbarkeit mit Kleber zu verbessern, um damit eine Verbesserung der Verbundhaftung zu erzielen.

Folienverbunde, die einer Korona-Vorbehandlung unterzogen worden sind, neigen jedoch zu elektrostatischen Anziehungseffekten. Daher sollte für Anwendungsfälle, in denen derartige Nebeneffekte stören können, auf eine Korona- Vorbehandlung verzichtet werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Maßnahme ist die Spannung, die auf die einzelnen Folien A und B sowie auf den Folienverbund ausgeübt wird, aufeinander abzustimmen, so dass auf die Folien bzw. den Folienverbund eine gleichmäßige Spannung ausgeübt wird. Durch diese Maßnahme lässt sich die allgemeine Produktqualität steigern und es können spannungsfreie Folienverbunde erhalten werden. Durch die Ausübung einer gleichmäßigen Spannung wird auch die Aufwicklung des Folienverbundes unterstützt und eine gleichmäßige Wickelung erhalten.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von konkreten Beispielen veranschaulicht.

Beispiele 1 bis 9:

In den folgenden Beispielen 1 - 6 werden einige vorteilhafte erfindungsgemäße

Verbundfolien sowie deren Barriereeigenschaften beschrieben, wie sieΥnit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden.

Die Kaschierung der Folien erfolgte mit einer Kaschiermaschine vom Typ Vario- coater LF, hergestellt von Windmöller & Hölscher (W&H).

Als Kleberkomponente wurde ein Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen der

Firma Rohm and Haas mit der Produktbezeichnung Mor-Free VP 130-01 einge- setzt sowie als Härterkomponente Hexamethylen-1 ,6-Diisocyanat, wie es von der

Firma Rohm and Haas unter der Produktbezeichnung Mor-Free VP 200 C vertrieben wird.

Die Klebersystemkomponenten wurden in Wärmecontainern unter Stickstoffat- mosphäre auf die Auftragstemperatur von 60° C vortemperiert.

Hierbei wurde die Temperierung für eine Klebersystemmenge von 400 kg 24 Stunden durchgeführt.

Die Zuleitungen für die Kleberkomponenten zu dem Dosierspalt 9 zwischen Vorderdosierwalze 2 und Dosierwalze 3 erfolgte über beheizte Zuleitungs- systeme.

Die Auftragsmenge betrug zwischen ca. 2,6 bis 3,0 g/m² und die Produktionsgeschwindigkeit 200 m/min. Die Temperatur der Kaschierwalze war auf 20° bis 25° C eingestellt.

Vor der Aufwicklung war eine zweite Kühlwalze vorgesehen, die ebenfalls eine Temperatur von 20° bis 25° C hatte. Für die Beispiele 7 - 9 wurde als Kleberkomponente ein Polyesterharz eingesetzt, das von der Firma Rohm und Haas unter der Produktbezeichnung Mor- Free XVP PE 130-01 vertrieben wird. Hierbei wurden für die Beispiele 7 und 9 eine Härterkomponente mit aromatischen Diisocyanat eingesetzt, wie sie ebenfalls von der Firma Rohm und Haas unter der Produktbezeichnung Mor-Free 413 A vertrieben wird mit einem Anteil an freien Toluoldiisocyanat (TDI) von weniger als 0,1 %.

Für das- Beispiel 8 wurde als Härterkomponente Mor-Free VP 200C mit Hexa- methylen-1 ,6-diisocyanat der Firma Rohm und Haas eingesetzt.

Die Auftragsmenge betrug für Beispiele 7 und 9 zwischen 2,8 - 2,9 g/m² bzw. zwischen 2,6 - 2,8 g/m² und für Beispiel 8 zwischen 2,5 - 2,6 g/m².

In den Beispielen bedeuten PP Polypropylen, PE Polyethylen, PA Polyamid, PET Polyethylenterephthalat, LDPE Iow density polyethylene, LLDPE linear Iow density PE, met.PP bzw. met.PET metalliertes PP bzw. metallisiertes PET, C (nachgestellt) eine co-extrudierte Folie mit einer zweiten dünnen Schicht aus Polyethylen, U (vorangestellt) eine unorientierte Folie und O (vorangestellt) eine orientierte Folie, und X (nachgestellt) eine Beschichtung mit PVDC (Polyvinyl- dichlorid).

Durchführung der Untersuchung der Barriereeigenschaften

1. Bestimmung der Wasserdampfdurchlässigkeit Die Bestimmung erfolgte nach DIN 53 122, Teil 2 (Elektrolyseverfahren).

Die Prüfbedingungen waren:

Klima D, (23 +/- 0,5) °C und 85 +/- 2 (% relative Luftfeuchtigkeit) Partialdruckdifferenz: 24 mbar

Die Untersuchungen wurde an beiden Seiten der Proben durchgeführt.

Die untere Nachweisgrenze des angewendeten Prüfverfahrens beträgt ^■ 0,05 g/(m² x d) mit d = day (Tag). 2. Bestimmung der Sauerstoffdurchlässigkeit Die Bestimmung erfolgte nach DIN 53 380. Die Prüfbedingungen waren

- für Beispiele 1 bis 6: Trockenes Gas

Temperatur 23° C, und

- für Beispiele 7 bis 9:

Relative Gasfeuchte 50 %

Temperatur 23° C

Die Untersuchungen wurde an beiden Seiten der Proben durchgeführt.

Die untere Nachweisgrenze des angewendeten Prüfverfahrens beträgt

0,25 ml/ (m² x d x bar) mit d = day (Tag).

3. Bestimmung der Stickstoffdurchlässigkeit

Die Bestimmung erfolgte nach DIN 53 380.

Die Prüfbedingungen waren:

Trockenes Gas

Temperatur 23° C

Die Untersuchungen wurde an beiden Seiten der Proben durchgeführt.

Die untere Nachweisgrenze des angewendeten Prüfverfahrens beträgt 0,25 ml/ (m² x d x bar) mit d = day (Tag).

4. Bestimmung der Kohlendioxiddurchlässigkeit

Die Bestimmung erfolgte nach DIN 53 380.

Die Prüfbedingungen waren:

Trockenes Gas

Temperatur 23° C

Die Untersuchung wurde an beiden Seiten der Proben durchgeführt.

Die untere Nachweisgrenze des angewendeten Prüfverfahrens beträgt

0,25 ml/ (m² x d x bar) mit d = day (Tag).

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Beispiel 10:

Analog zu dem in Beispielen 1-9 beschriebenen Verfahren können Verbundfolien mit folgendem Aufbau erhalten werden. Hierbei haben die Abkürzungen die vorstehend genannte Bedeutung.

2-fache Verbundfolien:

OPP C 20 // weißes PE 30 bis 100 PET 12 // met. OPP C 20

3-fache Verbundfolien:

OPP 20 // met. OPP 15 bis 20 // PE 30 bis 100 PET 12 // met. OPP 15 bis 20 // PE 30 bis 100 PET 12 // met. PET 12 // PE 30 bis 100

(Dicke jeweils in μm)

Bezugszeichenliste

A erste Folie (mit Kleberauftrag) B zweite Folie (zulaufend)

1 Mischrohr

2 Vordosierwalze

3 Dosierwalze

4 Auftragswalze 5 Kaschierwalze (gekühlt)

6, 7 Druckwalze (Presseur)

8 Stützwalze (Stützpresseur)

9 Dosierspalt

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von kaschierten Verbundfolien durch Verkleben einer ersten Folie mit einer zweiten Folie mittels eines lösungsmittelfreien

Klebersystems, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Stufe das Klebersystem auf die Auftragstemperatur vorgewärmt wird, in einer zweiten Stufe gegebenenfalls die . auf die Auftragstemperatur vorgewärmten Kleberkomponenten miteinander vermischt und auf eine erste Folie au gebracht werden und in einer dritten Stufe die mit dem Klebersystem eingestrichene erste Folie unter Kühlung mit einer zulaufenden zweiten Folie verbunden wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Klebersystem als Kleberkomponente ein Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen und als Härterkomponente ein Diisocyanat enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponente ein aliphatisches Diisocyanat ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Härterkomponente nicht mehr als 0,1 Gewichtsprozent an einem aromatischen Diisocyanat enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie vor dem Aufwickeln einer zweiten Kühlung unterzogen wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der Auftragstemperatur des Klebersystems und der Kühlung der eingestrichenen ersten Folie mindestens 15° C beträgt.

7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung vor der Aufwicklung der Verbundfolie mittels einer Kühlwalze erfolgt, die auf eine Temperatur in einem Bereich von 15° bis

25° C eingestellt ist.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Folie vor dem Kaschieren einer

Korona-Behandlung unterzogen werden.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mehrfachverbundfolien durch Verkleben von drei und mehr Folien hergestellt werden.

10. Verbundfolie, erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, unter Verwendung eines Klebersystems mit einem Polyesterharz mit Hydroxylendgruppen als Kleberkomponente und einem aliphatischen

Diisocyanat als Härterkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger 2, vorzugsweise weniger 1 ,5, und insbesondere von weniger als 1 g (m² x d) d = Tag, aufweist.

11. Verbundfolie, erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, unter Verwendung eines Klebersystems mit einem Polyesterharz mit Hydroxyendgruppen als Kleberkomponente und einem aliphatischen Diisocyanat als Härterkomponente, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der miteinander verbundenen Folien eine metallisierte Kunststofffolie ist.

12. Verbundfolie nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie eine Wasserdampfdurchlässigkeit von weniger als 0,2 g (m² x d), d = Tag, aufweist.

13. Verbundfolie erhältlich nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie eine Kleberschicht aufweist, die das Reaktionsprodukt eines Polyesterharzes mit Hydroxylendgruppen als Kleberkomponente und einer Härterkomponente mit aromatischen Diisosocyanat ist, wobei der Anteil an aromatischem Diisocyanat in der

Härterkomponente 0,1 Gewichtsprozent nicht übersteigt.

14. Verbundfolie nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbundfolie eine Folie aufweist, die mit Polyvinyldichlorid

(PVDC) beschichtet ist.

15. Verbundfolie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mit PVDC beschichtete Folie ein Polyester ist.

6. Verbundfolien nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbundfolie eine Mehrfachverbundfolie ist aus drei oder mehr Folien.