CZ406597A3

CZ406597A3 - Oboustranně svařitelná orientovaná polyolefinová fólie s více vrstvami, způsob její výroby a její použití

Info

Publication number: CZ406597A3
Application number: CZ974065A
Authority: CZ
Inventors: Angela Dipl. Ing. Speith-Herfurth; Wolfgang Dipl. Ing. Rasp; Robert Hansohn
Original assignee: Hoechst Trespaphan Gmbh
Priority date: 1996-12-18
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1998-07-15
Also published as: AU727361B2; US5945225A; MX9710295A; HUP9702478A2; RO118941B1; CN1186018A; HU9702478D0; EP0849073A3; BG102116A; CN1077035C; ZA9711318B; RU2202474C2; AU4838197A; HU224631B1; HUP9702478A3; DE19652734A1; EP0849073A2; PL323811A1; CA2224922A1

Description

(57) Anotace:

Oboustranně svařitelná, potiskovatelná, orientovaná, polyolefinová folie je z nejméně jedné základní vrstvy a s obostranně umístěnými svařltelnými krycími vrstvami a obsahuje uhlovodíkovou pryskyřici. Obě krycí vrstvy obsahují silikonový olej a nejméně jeden povrch fólie je povrchově upraven.

WOÍIWHA a. Wfi« &

• · ·· · ·

Oboustranně svařítelná orientovaná polyolefinová fólie s více vrstvami, způsob její výroby a její použití

Oblast techniky

Vynález se týká orientované polyolefinové fólie s více vrstvami, která zahrnuje základní vrstvu, obsahující v podstatě polypropylen, a oboustranně umístěné svařitelné krycí vrstvy. Folie se vyznačují nízkým koeficientem tření spolu s vynikaj ící schopností sváření na obou stranách fólie a s výbornou schopností potisku.

Dosavadní stav techniky

V současném stavu techniky jsou popsány fólie s nízkým koeficientem tření. V průběhu let požadavky na způsobilost fólií ke zpracováni a na jejich schopnost průchodu automatickými stroji stále stoupaly. Z tohoto důvodu se stále vyžadují nižší koeficienty třeni, přičemž dnes pojem nízké zahrnuje hodnoty tření od 0,3 do 0,1 a při tom před několika léty platilo tření od 0,4 do 0,5 vesměs za vynikající.

Ze stavu techniky je známo přidávaní amidu karboxylové kyseliny k polyolefinovým fóliím ke zlepšení kluzných vlastností. Popsané fólie obsahují amidy v krycích vrstvách, nebo ve vrstvě základní i ve vrstvách krycích.

V současném stavu techniky jsou dále popsány přísady silikonového oleje do polyolefinových fólií jako vynikajícího kluzného prostředku k dosažení hodnot tření, nižších • «· ·· · · · · • · · · · · · • · · · · • « · · · · · • * * 1 ······· · · · než 0,3. V některých spisech se doporučuje použití silikonových olejů v kombinaci s jinými kluznými prostředky.

EP-A 0 182 463 popisuje vícevrstvou fólii, která obsahuje 0,05 až 0,2 % hmotnostních terciárního alifetického aminu v základní vrstvě a kombinaci silikonového oleje a SiC>2 ve svařitelné krycí vrstvě. Podle popisu se získá díky překvapivému společnému působení S1O2, silikonového oleje a aminu spolu se zvolenou tloušťkou krycí vrstvy, menší než 0,8 μιη, fólie s koeficientem tření 0,3 a nižším. Přes tento vynikající koeficient tření jsou zpracovatelské vlastnosti fólie špatné. Zejména ji nelze potiskovat a proto není vhodná pro mnohá použití.

EP-A 0 143 130 zveřejňuje fólie, které obsahují v základní vrstvě amid karboxylové kyseliny a rovněž kombinaci silikonového oleje a S1O2 v krycí vrstvě. Podobně jako ve výše uvedeném spisu EP-A 0 182 463 se popisuje synergické působení tří zvolených složek na koeficienty tření. Též tyto fólie jsou přes svou výhodnou klouzavost nevhodné pro zpracování. Chybí jim též důležitá vlastnost schopnosti potisku.

EP-A 0 194 588 a EP-A 0 217 598 popisují dále vyvinutou fólii, která je i při dobrých kluzných vlastnostech, dosažených přísadou silikonového oleje, dobře potisknutelná. U těchto fólií se silikonový olej, případně v kombinaci s S1O2, zapracovává jen do jedné krycí vrstvy. Druhá krycí vrstva, prostá silikonového oleje, se pro zlepšení potiskovatelnosti upraví koronou. Potom následuje přenesení silikonového oleje na povrch této upravené druhé krycí vrstvy stykem s prvou krycí vrstvou, obsahující silikonový olej. Tímto trikem se získá fólie vybavená silikonovým olejem s dobrými kluznými vlastnostmi, která je současně na straně upravené koronou dobře potiskovatelná a přesto svařitelná. Tato fólie má nedostatek v tom, že je potisknutelná jen na jedné straně. To je zvláště nevhodné pro použití fólie v obalové technice, zejména tam, kde je potřebná oboustranně potisknutelná fólie s dobrými kluznými vlastnostmi.

Výše uvedený postup dosud představoval jedinou známou možnost, která využívala výhodné působení silikonového oleje též u povrchově upravené svařitelné krycí vrstvy. V odborných kruzích dosud panovalo přesvědčení, že krycí vrstva, obsahující silikonový olej, se nemůže upravovat koronou, protože tato povrchová úprava vede k zesítění silikonového oleje, čímž se poruší schopnost svařitelnosti původně svařitelné krycí vrstvy.

Podstata vynálezu

Tento vynález tedy vychází z úkolu poskytnout vícevrstvou polypropylenovou fólii, která vykazuje nízký koeficient tření a je oboustraně svařitelná a potiskovatelné.

Podle vynálezu je tento úkol vyřešen fólií výše popsaného druhu, jejímž výrazným znakem je, že fólie obsahuje uhlovodíkovou pryskyřici a obě krycí vrstvy obsahují silikonový olej a alespoň jeden povrch fólie je povrchově upraven.

Bylo zjištěno, že nežádoucímu vzájemnému působení mezi silikonovým olejem a úpravou koronou, která vede ke zničení • ·· · svařitelnosti, může být zabráněno přísadou uhlovodíkové pryskyřice do základní vrstvy. Tím je překvapivě umožněna úprava povrchu svařítelné fólie, která obsahuje ve svařítělně krycí vrstvě silikonový olej.

Úprava povrchu zahrnuje ve smyslu tohoto vynálezu takový postup, který je způsobilý zlepšit povrchové napětí povrchu fólie, případně zlepšit přilnavost povrchů fólie vůči tiskovým barvám, povrstvení, laminování atd. Způsoby povrchové úpravy j sou výhodně úprava koronou nebo úprava plamenem.

Silikonové oleje ve smyslu tohoto vynálezu zahrnují - 4 2 silikonové oleje s viskositou v rozmezí od 3,5 . 10 m /s do 0,5 m /s , jako jsou například polydialkylsiloxany s alkylovými zbytky s až C₄, polyalkylf enylsiloxany, silikonové oleje, modifikované polyetherey a silikonové oleje, modifikované olefiny. Z uvedených jsou výhodné zejména polydimethylsiloxany. Krycí vrstvy obsahují obecně 0,1 až 2,0 % hmotnostní silikonového oleje, výhodně 0,3 až 1,0 % hmotních, vždy vztaženo na hmotnost krycí vrstvy.

Základní vrstvou je ve smyslu tohoto vynálezu ta vrstva, která tvoří nejméně 50 %, výhodně 80 až 90 % z celkové tloušťky fólie.

Krycí vrstvy jsou ve smyslu tohoto vynálezu vnější vrstvy fólie.

Uhlovodíkové pryskyřice jsou ve smyslu tohoto vynálezu nízkomolekulární polymery, jejichž střední molekulová hmotnost (střed hmotnosti Mw) je obecně v rozmezí od 300 do 8.000 a které jsou odchylné od polypropylenů.

• A · A ···· • *

A A A A A « A

Základní vrstva vícevrstvé fólie podle vynálezu obsahuje v podstatě polyolefin, výhodně polymer propylénu, a uhlovodíkovou pryskyřici a případně další přísady, vždy v odpovídajících účinných množstvích. Obecně základní vrstva obsahuje nejméně 50 % hmotnostních, výhodně 75 až 98 % hmotnostních, obzvláště 90 až 98 % hmotnostních polymerů propylenu (vždy vztaženo na hmotnost základní vrstvy).

Polymery propylenu obsahují nejméně 90 až 100 % hmotnostních, výhodně 90-100 % hmotnostních propylenu a mají teplotu tavení 140 °C nebo vyšší, výhodně 150 až 170 °C. Isotaktický homopolypropylen s podílem rozpustným v n-heptanu 6 % hmotnostních a méně ve vztahu k isotaktickému homopolypropylenu, kopolymery ethylenu a propylenu s obsahem ethylenu 5 % hmotnostních a méně, kopolymery propylenu s alfa-olefiny s C^-Cg s obsahem alfaolefinu 5 % hmotnostních nebo méně, představuj í výhodné polymery propylenu pro základní vrstvu, při čemž isotaktický polypropylen je zvláště výhodný. Polymery propylenu mají obecně index toku taveniny od 0,5 g/10 min do 10 g/10 min, výhodně 1,5 g/10 min , až 4 g/10 min při 230 °C a síle 21,6 N (DIN 53 735). Uvedená hmotnostní procenta se vztahují na odpovídaj ící kopolymer.

Podle vynálezu základní vrstva obsahuje uhlovodíkovou pryskyřicí v množství 2 až 20 % hmotnostních, výhodně 3 až méně než 10 % hmotnostních, obzvláště 3 až 9 % hmotnostních, vztaženo na vrstvu. Uhlovodíkové pryskyřice jsou nízkomolekulární polymery, jejichž střední molekulová hmotnost (střední hmotnost Mw) je obecně v rozmezí 300 až 8.000, výhodně 400 až 5.000, obzvláště 500 až 2.000. Tak je střední «··· • · * ·ί· ϊ

-·« molekulová hmotnost pryskyřic značně nižší než střední molekulová hmotnost polymerů propylenu, které tvoří hlavní složky základní vrstvy a maj í obecně střední molekulovou hmotnost přes 100.000.

U vhodných nízkomolekulárních pryskyřic se jedná o přirozenou nebo syntetickou pryskyřici s teplotou měknutí od 60 do 180 °C , výhodně od 80 do 150° C, stanoveno dle ASTM E-28. Z četných nízkomolekulárních pryskyřic jsou výhodné uhlovodíkové pryskyřice a to ve formě ropných pryskyřic (petrolejová pryskyřice), styrenových pryskyřic, cyklopentadienových pryskyřic a terpenových pryskyřic (tyto pryskyřice jsou popsány v Ullmanns Encyklopadie der technischen Chemie, 4. Auflage, Band 12, s. 525 - 555). Vhodné ropné pryskyřice jsou popsány v četných spisech, jako je například EP-A 0 180 087, na který je zde výslovně brán zřetel.

Ropné pryskyřice j sou ty uhlovodíkové pryskyřice, které se vyrábějí polymerací hluboce rozložených ropných látek (deep decomposed) v přítomnosti katalyzátoru. Tyto ropné látky obvykle obsahují směs látek, vytvářejících pryskyřice, jako je například styren, methylstyren, vinyltoluen, inden, methylinden, butadien, isopren, piperylen a pentylen. Styrenové pryskyřice jsou nízkomolekulární homopolymery styrenu nebo kopolymery styrenu s j inými monomery, jako je například methylstyren, vinyltoluen a butadien. Cyklopentadienové pryskyřice jsou homopolymery cyklopentadienu nebo kopolymery cyklopentadienu, které se získávají z destilátů uhelného dehtu a z rozštěpeného zemního plynu. Tyto pryskyřice se vyrábějí tak, že se látky, obsahující cyklopentadien, po delší dobu udržují na vysoké teplotě. V závislosti na teplotě se mohou získat dimery, • · Φ · > · ·

Φ · « · trimery, nebo oligomery.

Terpenové pryskyřice jsou polymery terpenů, to je uhlovodíků o vzorci , které jsou obsaženy téměř ve všech etherických olejích nebo v olejnatých pryskyřicích z rostlin, a terpenové pryskyřice, modifikované fenolem. Zvláštními příklady terpenů jsou pinen, alfa-pinen, dipenten,limonen, myrcen, kamfen, a podobné terpeny.

U uhlovodíkových pryskyřic se může jednat též o tak zvané modifikované uhlovodíkové pryskyřice. Modifikace probíhá obecně reakcí surovin před polymerací zavedením speciálních monomerů, nebo reakcí polymerovaného produktu, při čemž se provádějí zejména hydrogenace nebo dílčí hydrogenace.

Jako uhlovodíkové pryskyřice se kromě toho používají homopolymery styrenu, kopolymery styrenu, kopolymery cyklopentadienu a/nebo polymery terpenů s teplotou měknutí vždy nad 135 °C (u nenasycených polymerů se dává přednost hydrogenovanému produktu). Zvláště výhodně se použivaj í polymery cyklopentadienu s teplotou měknutí 140 °C a kromě toho v mezivrstvách.

Základní vrstva fólie vykazuje obecně modul E nižší než 3.000 N/mm^, výhodně 1.800 až 2.800 N/mm^, protože se pro obvyklé účely balení nevyžaduj í žádné zvláštní mechanické vlastnosti nebo otáčivé vlastnosti.

Polyolefinová fólie podle vynálezu dále zahrnuje nejméně na jedné straně svařítelnou krycí vrstvu, výhodně na obou stranách dvě svařitelné krycí vrstvy. Tyto krycí vrstvy obsahují v podstatě svařitelné polymery z alfa-olefinů se « · · ·

až 10 atomy uhlíku a silikonový olej, jakož i případně další přísady, vždy v účinných množstvích. Krycí vrstvy obecně obsahují přibližně 100 % hmotnostních, zejména 90 až 99,5 % hmotnostních, svařiitelného α-olefinického polymeru.

Příklady pro takové svařitelné α-olefinické polymery jsou kopolymer ethylenu a propylenu, nebo ethylenu a 1-butylenu, nebo propylenu a 1-butylenu, nebo terpolymer ethylenu a propylenu a 1-butylenu, nebo směs dvou nebo více uvedených homopolymerů, kopolymerů a terpolymerů, nebo směs ze dvou nebo více uvedených homopolymerů, kopolymerů nebo terpolymerů, případně smíšená s jedním nebo více z uvedených homopolymerů, kopolymerů nebo terpolymerů, kde jsou zejména výhodné statistické kopolymery ethylenu a propylenu s obsahem ethylenu od 1 do 10 % hmotnostních, výhodně od 2,5 do 8 % hmotnostních, nebo statistické kopolymery propylenu s 1-butylenem s obsahem butylenu od 2 do 25 % hmotnostních, výhodně od 4 do 20 % hmotnostních, vždy vztaženo na celkovou hmotnost kopolymerů, nebo statistické terpolymery ethylenu, propylenu a 1-butylenu s obsahem ethylenu od 1 do 10 % hmotnostních, výhodně od 2 do 6 % hmotnostních, a

1-butylenu od 2 do 20 % hmotnostních, výhodně od • · · « • · · · · · * 4 · · · · ♦ 4 «······ « # · do 20 % hmotnostních, vždy vztaženo na celkovou hmotnost terpolymeru, nebo směs terpolymeru ethylenu, propylénu a l-butylenu a kopolymeru propylénu a l-butylenu s obsahem ethylenu od 0,1 do 7 % hmotnostních, a obsahem propylenu od 50 do 90 % hmotnostních, a obsahem l-butylenu od 10 do 40 % hmotnostních, vždy vztaženo na celkovou hmotnost směsi.

Výše popsané kopolymery a terpolymery obecně vykazuj í index toku taveniny od 1,5 do 30 g/10 min, výhodně od 3 do 15 g/10 min, a teplotu tavení v rozmezí od 120 do 140 °C .

Výše popsaná směs kopolymerů a terpolymerů má obecně index toku taveniny od 5 do 9 g/10 min a teplotu tavení od 120 do 150 °C . Všechny výše uvedené indexy toku taveniny byly měřeny při 230 °C a síle 21,6 N (DIN 53 735).

Výše popsané polymery krycích vrstev se mohou případně peroxidicky odbourat, jak bylo výše popsáno u základní vrstvy, přičemž se v zásadě používají stejné peroxidy. Faktor odbourání pro polymery krycí vrstvy leží obecně v rozmezí od 3 do 15, výhodně od 6 do 10.

Vícevrstvá fólie podle vynálezu zahrnuje alespoň výše popsanou základní vrstvu a oboustranné svařitelné krycí vrstvy, které obsahují výše popsané svařitelné propylenové polymery nebo jejich směsi. Podle předpokládaného způsobu použití může mít vícevrstvá fólie mezivrstvu nebo mezivrstvy na povrchu základní vrstvy. Ve výhodném provedení je vícevrstvá fólie třívrstvá, přičemž složení krycích vrstev nemusí být nutně identické, ale identickým být může.

Tloušfka krycích vrstev je větší než 0,4 μτη a leží • •94 · 4 ·

výhodně v rozmezí od 0,6 do 4 μπι, zejména od 0,8 do 2 μιη, přičemž krycí vrstvy na obou stranách mohou být stejně tlusté nebo různě tlusté.

Celková tloušťka polyolefinové vícevrstvé fólie může kolísat v širokých mezích a řídí se podle zamýšleného použití. Činí výhodně 5 až 70 μπι, zejména 10 až 50 μιη, přičemž základní vrstva činí asi 50 až 90 % celkové tloušťky.

Jak bylo výše vysvětleno, mohou základní vrstva a krycí vrstvy dodatečně obsahovat další obvyklé přísady, vždy v účinných množstvích. Takovými obvyklými přísadami jsou výhodně stabilizátory, neutralisační prostředky, antistatické prostředky a antiblokovací prostředky.

Jako stabilizátory se mohou použít obvyklé stabilisačně působící sloučeniny pro polymery ethylenu, propylénu a jiných alfaolefinů. Množství jejich přídavku leží mezi 0,05 a 2 % hmotnostními. Zvláště vhodné jsou fenolické stabilizátory, stearáty alkalických kovů a kovů alkalických zemin, a/nebo uhličitany alkalických kovů a kovů alkalických zemin. Fenolické stabilizátory se výhodně přidávají v množství od 0,1 do 0,6 % hmotnostních, zejména od 0,15 do 0,3 % hmotnostních, a s molekulovou hmotností více než 500 g/mol. Zvláště výhodné jsou pentaerithrit-tetrakis-3-(3,5-di-terciarbutyl-4-hydroxyfenyl)propionát nebo

1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris(3.5-terciarbutyl-4-hydroxybenzyl)-benzen.

Neutralizačními prostředky jsou výhodně dihydrotalcit, stearan vápenatý a/nebo uhličitan vápenatý se střední velikostí částic nejvýše 0,7 μιη, s absolutní velikostí • · · · «···

částic menší než 10 pm a se specifickým povrchem nejméně

O m /g. Obecně se neutralizační prostředek přidává v množství od 0,02 do 0,1 % hmotnostních.

Výhodnými antistatickými prostředky jsou alkalické alkansulfonáty a/nebo v podstatě přímé a nasycené terciární aminy. Terciární alifatické aminy zahrnují sloučeniny s obecným vzorcem R^N, kde R značí zbytek mastné kyseliny, nebo alkylový zbytek C-j^-Cis, nebo hydroxysubstituovaný alkylový zbytek, přičemž zbytky R mohou být stejné nebo různé. Z hydroxysubstituovaných alkylových zbytků jsou výhodné zbytky hydroxyethylový, hydroxypropylový nebo hydroxybutylový. Zvláště výhodné jsou N,N-bis(2-hydroxyethyl)-alkylaminy. Terciární alifatické aminy se výhodně používají v množství od 0,05 do 1,0 % hmotnostních, přčemž zvláště výhodné množství je od 0,1 do 0,3 % hmotnostních. Jako antistatický přípravek je dále vhodný glycerolmonostearát.

Jako amidy karboxylových kyselin jsou zahrnuty amidy karbonových kyselin s 18 až 24 atomy uhlíku, rozpustné ve vodě, nebo směsi těchto amidů. Zvláště výhodné jsou amid kyseliny erukové, amid kyseliny olejové, amid kyseliny stearové a podobné. Jako zvláště výhodné se ukázalo zapracování amid jen do základní vrstvy vícevrstvé fólie, výhodně v množství od 0,1 do 0,3 % hmotnostních; zvláště výhodné je množství od 0,15 do 0,25 % hmotnostních,vztaženo na základní vrstvu.

Vynález se dále týká způsobu výroby vícevrstvé fólie podle vynálezu o sobě známým postupem společného výtlačování.

9 99 9999

9 9 9 9

9 9 9

9 999 9 • · 1 • · »β 9 9 4

V rámci tohoto postupu se postupuje tak, že se odpovídající taveniny jednotlivých vrstev fólie společně vytlačují plochou tryskou, takto získaná fólie se pro ztuhnutí odtahuje jedním válcem nebo více válci, pak se fólie biaxiálně dlouží (orientuje), biaxiálně dloužená fólie se tepelně fixuje a pak se vystaví na vrstvě, určené k úpravě, postupu ke zvýšení povrchového napětí, přičemž je výhodná úprava koronou nebo plamenem.

Biaxiální dloužení se může provádět současně nebo postupně, přičemž se dává přednost postupnému biaxiálnímu dloužení, kde se fólie dlouží nejprve podélně (ve směru běhu stroje) a pak příčně (kolmo na směr běhu stroje).

Jak je u způsobu společného vytlačováné obvyklé, nejprve se polymery, nebo směsí polymerů, v extruderu stlačí a ztekutí, přčemž již mohou být v polymeru, nebo ve směsi polymerů, obsaženy případně přidávané přísady. Taveniny se pak současně protlačují plochou tryskou (štěrbinovou tryskou) a vytlačená vícevrstvá fólie se odtahuje jedním nebo několika odtahovacími válci, při čemž se chladí a tuhne. Jako zvláště výhodné se ukázalo udržovat odtahovací válec nebo válce, na nichž se vytlačená fólie chladí a tuhne, na teplotě od 50 do 110 °C .

Takto získaná fólie se pak dlouží podélně a příčně ke směru vytlačování, což vede k orientování řetězců molekul.

V podélném směru se výhodně dlouží v poměru 4:1 až 7:1 a příčném směru v poměru 8:1 až 10:1. Podélné dloužení se účelně provádí pomocí dvou válců, otáčejících se různou rychlostí podle požadovaného poměru protažení,a příčné dloužení pomocí odpovídajícího skřipcového rámu.

« · · · • · · · · · « · · · «»«· · · · • 9 · 9 9 9 9 · 9 · 9999··

9 * · · ·

9 9 999 9999 9 9 9

Teploty, při kterých se provádí podélné a příčné dloužení se mohou měnit. Podélné dloužení se výhodně provádí při teplotě 120 až 150 °C a příčné dloužení při teplotě 155 až 190 °C .

Na biaxiální dloužení fólie navazuje její tepelné fixování (úprava teplem), kdy se fólie udržuje asi 0,5 až 10 s při teplotě od 140 do 160 °C . Pak se obvyklým způsobem fólie navíjí navíjecím zařízením.

Jak již bylo výše uvedeno, fólie se po biaxiállním dloužení upraví nejméně na jednom povrchu známým způsobem, výhodně koronou nebo plamenem.

Při úpravě koronou se účelně postupuje tak, že fólie se vede mezí dvěma vodivými prvky, které slouží jako elektrody, přičemž mezi elektrodami je tak vysoké napětí, většinou napětí střídavé, (asi 10 až 20 kV a s 20 až 40 kHz), že mohou vznikat sršivé, nebo koronové výboje. Sršivým nebo koronovým výbojem se vzduch nad povrchem fólie ionizuje a reaguje s molekulami na povrchu, takže v polymerní matrici, která je v podstatě nepolární, vznikají polární vložky.

Pro úpravu polarizovaným plamenem (viz US-A 4 622 237) se přiloží elektrické napětí mezi hořák (záporný pól) a chladicí válec. Velikost použitého napětí činí mezi 500 a 3.000 V, výhodně v rozmezí od 1.500 a 2.000 V. Přiloženým napětím získají ionizované atomy zvýšené zrychlení a narážejí s větší kinetickou energii na povrch polymeru. Chemické vazby uvnitř molekul polymeru se snadněji naruší a rychleji pokračuje vznik radikálů. Tepelné zatížení polymeru je při tom značně nižší, než při obvyklé úpravě plamenem, a mohou se získat fólie, u nichž je schopnost • · · · • « · · · · · · ♦ · · » · · 9 · · · «·»'··· · * sváření dokonce lepší, než schopnost neupravené strany.

Příklady provedení vynálezu

Vynález nyní bude blíže osvětlen na příkladech provedení.

Příklad 1

Společným vytlačováním a následnou orientací v podélném a příčném směru se vyrobila třívrstvá fólie o celkové tloušťce 20 pm se skladbou vrstev ABA, tj . základní vrstva je obložena dvěma stejnými krycími vrstvami A. Krycí vrstvy mají tloušťku vždy 0,7 pm, Před navíjením se fólie podrobí jednostranné úpravě koronou. Povrchové napětí fólie na upravené straně nyní činí v důsledku úpravy asi 36 mN/m.

Všechny vrstvy obsahovaly jako stabilizační prostředek 0,13 % hmotnostních pentaerithrityl-tetrakis-4-(3,5-diterc.-butyl-4-hydroxyfenyl)propionátu (Irganox 1010) a jako neutralisační prostředek 0,06 % hmotnostních stearanu vápenatého.

Základní vrstva B byla v podstatě tvořena homopolymerem polypropylenu s podílem, rozpustným v n-heptanu 4 % hmotnostní a s teplotou tavení od 160 do 162 °C . Index toku taveniny homopolymeru polypropylenu činil 3,2 g/10 min při 230 °C a síle 21,6 N (DIN 53 735). Základní vrstva obsahovala 10 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost základní vrstvy, uhlovodíkové pryskyřice s teplotou tavení asi 140 °C (na trhu jako Harz-Masterbatch Excelsior PA 609 od Exxon Chemicals Deutschland).

• · · · ·« ····

Svařitelné polyolefinické krycí vrstvy byly v podstatě tvořeny terpolymerem ethylenu-propylénu-1-butylénu s obsahem 3 % hmotnostních ethylenu, 88,5 % hmotnostních propylenu a 8 % hmotnostních 1-butylénu.

Krycí vrstvy obsahovaly 0,33 % hmotnostních oxidu křemičitého se středním průměrem částic 4 pm, případně 2 pm, a 0,8 % hmotnostních polymethylsiloxanu s viskozitou 0,03 m^/s .

Při výrobě fólie byly jednotlivě zvoleny tyto podmínky:

Vytlačování:

Podélné dloužení

Příčné dloužení:

teplota při vytlačování 260 °C napínací válec T = 135 °C podélné dloužení s faktorem 6 nahřivací pole T = 180 °C protahovacl pole T = 177 °C příčné dloužení s faktorem 8

Fixování:

teplota T = 155 °C

Úprava koronou:

napětí : 10.000 V kmitočet : 10.000 kHz

Takto vyrobená fólie vykazovala na povrchu, upraveném koronou, povrchové napětí (inkoustová metoda) 36 mN/m. Obě upravené svařitelné vrstvy byly vzájemně svařeny při teplotě 130 °C (doba sváření 0,5 s a přítlačný tlak 19 N/cm^). Pevnost svařeného švu činila asi 1,1 N/15 mm. Při teplotě 140 °C (doba sváření 0,15 s a přítlačném tlaku 0,35 N/cm^) ···· ·· ··«· činila pevnost švu 1,2 N/15 mm)

Srovnávací pokus 1

Vyrobila se fólie, jak byla popsána v příkladu 1, s tím rozdílem, že do základní vrstvy se nepřidala žádná pryskyřice. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 1.

Srovnávací pokus 2

Vyrobila se fólie, jak byla popsána v příkladu 1, s tím rozdílem, že do základní vrstvy se nepřidal silikonový olej. Výsledky jsou shrnuty v tabulce 1.

Srovnávací pokus 3

Vyrobila se fólie, jak byla popsána v příkladu l,s tím rozdílem, že žádný z povrchů nebyl upraven koronou. Výsledky j sou shrnuty v tabulce 1.

Příklady a srovnávací příklady ukazuj i, že pryskyřice překvapivě brání zesítění silikonového oleje při úpravě krycí vrstvy, obsahující silikonový olej, koronou. Tím je zachována svařitelnost fólie. Použití pryskyřice ve fóliích z polypropylenu jako takové je dlouho známo. Rovněž je známo, že pryskyřice zlepšuje mechanické vlastnosti fólií a jejich bariér. Bylo však zcela překvapující, že pryskyřice ve fólii zabraňuje známému zesítění silikonového oleje při úpravě koronou. Tento vynález otevírá nové cesty výroby fólií, které jsou díky povrchové úpravě dobře potisknutelné, ···· ·· · «· · · • * · * • · « · * • · » · ··· · ··· ···· ·· ··· · • · ♦ • · · • « · · * · • « ♦ současně mají díky silikonovému oleji velmi dobrou klouzavost, ale přesto vykazuj í vynikaj ící svařitelnost. Dosud bylo jedinou možností k realizaci takové kombinace vlastností postup známý v odborných kruzích jako obtahový způsob.

K charakterizování surovin a fólií se použily tyto metody měření:

Index toku taveniny

Index toku taveniny se měřil podle DIN 53 735 při síle 21,6 N a teplotě 230 °C , případně při síle 50 N a teplotě 190 °C .

Teplota tavení

Měření DSC, maximum křivky tavení, rychlost zahřívání 20 °C/min.

Zákal

Zákal fólie se měřil podle ASTM-D 1003-52.

Lesk

Lesk se stanovil podle DIN 67 530. Měřila se hodnota odrazu jako optická veličina povrchu fólie. Podle norem ASTM-D 523-78 a ISO 2813 se nastavil úhel dopadu světla na 60 nebo 85°. Světelný paprsek dopadal pod nastaveným úhlem na rovnou zkoušenou plochu a byl j í odrážen, nebo rozptylován. Světelné paprsky, dopadající na fotoelektrický snímač, byly vyjádřeny jako elektrická veličina. Naměřená • ·

ΦΦΦΦ φφ • φ

Φ·· φ*·· φ · • φ φ · · φ • φ hodnota je bezrozměrná a musí se udávat spolu s úhlem dopadu světla.

Pevnost svařeného švu

Pro stanovení se na sebe položily dva proužky fólie o šířce 15 mm a svařily se při 130 °C , případně při 140 °C , době sváření 0,5 s, případně 0,15 sec. a při síle 10 N/cm^, případně 0,35 N/cm^ (přístroj: Brugger, typ NDS, jednostranně vyhřívané pečetící čelisti). Pevnost pečetěného švu se stanovila metodou T-peel.

Tření

Tření se stanovilo podle DIN 53 375.

Povrchové napětí

Povrchové napětí se stanovilo pomocí tak zvané inkoustové metody (DIN 53 364).

Potiskovatelnost

Fólie, upravené koronou, se potiskovaly za 14 dní po vyrobení (krátkodobé posouzení), případně za 6 měsíců po vyrobení (dlouhodobé posouzení). Přilnavost barvy se posuzovala pomocí lepicí pásky. Když se mohlo pomocí lepicí pásky uvolnit málo barvy, pak se přilnavost barvy posoudila jako střední, a při znatelném oddělení barvy jako špatná.

• ·· · ···· • · · · · · · ·· · • 9 · · · · · • · · · ······ • · * » ♦ · ··· « ··»«·«· ·· ·

Stanovení teploty počátku sváření

Pečetícím přístrojem HSG/ET fy. Brugger se zhotovily horkem svařené vzorky (svařený šev 20 mm x 100 mm) tak, že se svařovala fólie při rozličných teplotách pomocí dvou o vyhřívaných svařovacích čelistí při tlaku 10 N/cm , případně 0,35 N/cm a době sváření 0,5 s, případně 0,15 sec. Ze svařených vzorků se vyřízly zkušební proužky o šířce 15 mm. Pevnost svařeného švu T, tj. síla, potřebná k oddělení zkušebních proužků, Se stanovila na zkušebním trhacím stroji při rychlosti odtahování 200 mm/mín, při čemž rovina svařeného švu tvořila pravý úhel ke směru tahu. Teplota počátku svařování (nebo minimální teplota sváření) je teplota, při níž se dosáhne pevnosti svařeného švu nejméně 0,5 N/15 mm.

• ·· ····

Tabulka 1

Příklad	Složení	Sváření při 130 C 0,5 sec. a 10 N/cm²	Sváření při 140° C 0,15 sec. 0,35 N/cm²	Potisknutelnost	Koeficient tření
Příklad 1	s pryskyřicí a silikonovým olejem oboustranně	1,2 N/15 mm	1,2 N/15 mm	velmi dobrá	0,3
Srovnávací příklad 1	bez pryskyřice, ale se silikonovým olejem oboustranné	0,1 N/15 mm	0,1 N/15 mm	velmi dobrá	0,3
Srovnávací příklad 2	s pryskyřicí, ale bez silikonového oleje v upravené krycí vrstvě	1,3 N/15 mm	1,3 N/15 mm	velmi dobrá	0,7
Srovnávací příklad 3	s pryskyřicí a silikonovým olejem oboustranně, ale bez úpravy koronou	1,5 N/15 mm	1,5 N/15 mm	špatně potisk.	0,3

• ·· ·

Claims

1. Oboustranně svařitelná, potiskovatelná, orientovaná vícevrstvá polyolefinová folie z nejméně jedné základní vrstvy a oboustranně umístěných svařitelných krycích vrstev, vyznačující se tím, že fólie obsahuje uhlovodíkovou pryskyřici a obě krycí vrstvy obsahují silikonový olej a povrch alespoň jedné vrstvy je povrchově upraven.

2. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že v základní vrstvě je obsažena uhlovodíková pryskyřice.

3. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že uhlovodíková pryskyřice je obsažena v krycí vrstvě, nebo krycích vrstvách a/nebo v mezivrstvě, nebo mezivrstvách.

4. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle nároku 1, nebo 2, vyznačující se tím, že S1O2 vykazuje střední průměr částic od 2 do 5 pm, výhodně 4 pm.

5. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle jednoho nebo více nároků 1 , až 3, vyznačující se tím, že základní vrstva obsahuje terciární alifatický amin v množství 0,05 až 0,25 % hmotnostních, vztaženo na základní vrstvu.

6. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle jednoho nebo více nároků 1 až 5, vyznačuj ící t í m , že krycí vrstvy • · • Φ ···· • · φ φ · φ φφφ · φφφ φφφφ ·· φ obsahují 0,2 až 0,5 % hmotnostních, vztaženo na příslušnou krycí vstvu, silikonového oleje.

7. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle jednoho nebo více nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že krycí vrstva, či « krycí vrstvy, obsahuje/obsahují více než 0,1 % hmotnostních antiblokovacího přípravku, vtaženo na příslušnou krycí * vrstvu.

8. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle jednoho nebo více nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že fólie vykazuje koeficient tření od 0,2 do 0,3 a povrchové napětí >34 mN/m.

9. Vícevrstvá polyolefinová fólie podle jednoho z nároků

8 a/nebo 9, vyznačující se tím, že ke zpracování vícevrstvé fólie patří potisk nebo kašírování.

10. Způsob výroby vícevrstvé polyolefinové fólie podle nároku 1, vyznačující se tím, že se plochou tryskou společně vytlačují taveniny, odpovídající jednotlivým vrstvám, společně vytlačená fólie se odtahuje přes odtahovací válec, který má teplotu mezi 80 a 110 °C , pak se fólie biaxiálně dlouží při poměru podélného protažení od 4:1 do 7:1 a poměru příčného protažení od 8:1 až 10:1 a biaxiálně dloužená fólie se tepelně fixuje, povrchově upravuj e a nakonec navij í.

11. Použití vícevrstvé polyolefinové fólie podle jednoho nebo více nároků 1 až 10 jako fólie obalové.

00·· • 0 ···· • 0 • ······ · • · 0 · 0 0 • · 0 ······ • 0 0 · 0 • ······· · · 0

12. Použití vícevrstvé polyolefinové fólie podle jednoho nebo více nároků 1 až 10 pro další zpracování, výhodně k potisku nebo kašírování.

13. Laminát, zahrnující vícevrstvou polyolefinovou fólii * podle jednoho nebo více nároků 1 až 10 a papír nebo lepenku nebo další fólii z termoplastického hmoty.