DE102006018351A1 - Polymer film e.g. useful for making adhesive tape comprises a layer consisting of a blend of an ethylene/vinyl acetate copolymer and a thermoplastic elastomeric ether-ester block copolymer - Google Patents

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Abstract

Polymer film comprises a layer consisting of a blend of an ethylene/vinyl acetate copolymer (I) and a thermoplastic elastomeric ether-ester block copolymer (II).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit. Derartige Folien werden beispielsweise als Verpackungsfolien für frische Produkte (Salat), als medizinische Folien für Pflaster bzw. Verbände oder aber auch als Hygienefolien für Binden oder Windeln verwendet. Die Folien weisen bei einer Dicke von 50 bis 200 μm Wasserdampfdurchlässigkeiten im Bereich von 10 bis 200 g pro m2 und Tag (g/(m2 d)) (gemessen bei 23°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit) auf.The invention relates to a plastic film with high water vapor permeability. Such films are used, for example, as packaging films for fresh products (lettuce), as medical films for patches or also as sanitary films for bandages or diapers. At a thickness of 50 to 200 μm, the foils have water vapor permeabilities in the range from 10 to 200 g per m 2 and day (g / (m 2 d)) (measured at 23 ° C. and 90% relative atmospheric humidity).

Standardfolien aus Polyolefinen, wie z. B. Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) sind für die genannten Anwendungsfälle nicht geeignet, da deren Barriere gegenüber Wasserdampf zu hoch ist. So hat beispielsweise eine 10 μm dicke Folie aus LDPE (PE niedriger Dichte) eine Wasserdampfdurchlässigkeit von lediglich ca. 10 g/(m2 d) und Tag. Die Wasserdampfdurchlässigkeit von HDPE (PE hoher Dichte) bzw. PP ist sogar noch geringer.Standard films of polyolefins, such. As polyethylene (PE) or polypropylene (PP) are not suitable for the applications mentioned because their barrier to water vapor is too high. For example, a 10 μm thick film of LDPE (low density PE) has a water vapor permeability of only about 10 g / (m 2 d) and day. The water vapor permeability of HDPE (high density PE) or PP is even lower.

Eine Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit kann beispielsweise durch den Einsatz von Copolymeren, wie z. B. Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), erreicht werden. Die Verwendung von EVA allein ist jedoch auch nicht ausreichend, um die gewünschten Wasserdampfdurchlässigkeiten zu gewährleisten. Zusätzlich besitzen alle infrage kommenden Polyolefin-Copolymere die Eigenschaft, dass sie zur Bereitstellung einer hohen Wasserdampfdurchlässigkeit einen hohen Copolymeranteil aufweisen müssen und daher sehr klebrig sind. Dies kann beispielsweise zu einem Verblocken auf der Rolle führen, bzw. die Anwendung der Folie erschweren. Die Klebrigkeit kann zwar durch den Zusatz von Füllstoffen oder Antiblockmitteln wieder herabgesetzt werden, diese haben aber wiederum andere negative Einflüsse auf die Folieneigenschaft, da sie beispielsweise die Festigkeit, die Dehnbarkeit, den Abrieb, die Bedruckbarkeit oder die Siegelfähigkeit der Folie negativ beeinflussen. Darüber hinaus er schweren die Zusätze auch die Verarbeitung im Extruder, da sie Ablagerungen an der Düse hervorrufen können.A increase the water vapor permeability For example, by the use of copolymers such. B. Ethylene vinyl acetate (EVA) can be achieved. The usage of However, EVA alone is not enough to achieve the desired Water vapor transmission rates to ensure. additionally all suitable polyolefin copolymers have the property that they provide for a high water vapor permeability must have a high copolymer content and therefore very sticky are. This can for example lead to a blocking on the roll to lead, or complicate the application of the film. The stickiness can indeed by the addition of fillers or anti-blocking agents are lowered again, but these have again other negative influences on the film's properties, for example, the strength, extensibility, abrasion, printability or sealability negatively affect the film. In addition, he also heavy additives the processing in the extruder, as they cause deposits on the nozzle can.

Aus der Druckschrift DE 690 11 097 T2 ist ein Haftklebeband für medizinische Zwecke bekannt, welches aus PP, EVA sowie einer Zusatzkomponente zur Erhöhung der Wasserdampfdurchlässigkeit besteht. Das Haftklebeband zeigt hohe Wasserdampfdurchlässigkeiten, sofern ein Klebstoff auf Lösemittelbasis eingesetzt wird.From the publication DE 690 11 097 T2 is known a pressure-sensitive adhesive tape for medical purposes, which consists of PP, EVA and an additional component to increase the water vapor permeability. The pressure-sensitive adhesive tape shows high water vapor permeabilities, provided that a solvent-based adhesive is used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kunststofffolie anzugeben, welche eine hohe und gleichzeitig genau einstellbare Wasserdampfdurchlässigkeit besitzt.Of the Invention has for its object to provide a plastic film, which is a high and at the same time precisely adjustable water vapor permeability has.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit bestehend aus mindestens einer Schicht, wobei die Schicht zumindest im Wesentlichen aus einer Mischung aus Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) und einem thermoplastisch-elastomeren Ether-Ester-Blockcopolymer (TPE-E) besteht. Die erfindungsgemäße Mischung zeichnet sich durch eine gute Verarbeitbarkeit aus und gewährleistet durch eine entsprechende Wahl des Mischungsverhältnisses von EVA zu TPE-E eine genau einstellbare Wasserdampfdurchlässigkeit. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Kunststofffolie besteht in deren gutem Querreißverhalten, welches beispielsweise bei der Verwendung als Klebeband von Bedeutung ist.The Task is solved through a plastic film with high water vapor permeability consisting of at least one layer, wherein the layer at least essentially a mixture of ethylene vinyl acetate (EVA) and a thermoplastic-elastomeric ether-ester block copolymer (TPE-E). The mixture according to the invention is characterized good processability and guaranteed by a corresponding Choice of mixing ratio from EVA to TPE-E a precisely adjustable water vapor permeability. Another advantage of the plastic film according to the invention consists in their good transverse tear behavior, which is important, for example, when used as adhesive tape is.

Die erfindungsgemäße Kunststofffolie kann lediglich aus den beiden genannten Komponenten EVA und TPE-E bestehen. Alternativ hierzu kann die Schicht jedoch einen oder mehrere Zusätze in Form von Füllstoffen, Verarbeitungshilfsmittel, Gleitmittel, Antiblockmittel, Antistatika, Antifogadditive oder Farbmittel enthalten. Im Vergleich zu Folien, welche lediglich EVA enthalten, ist jedoch der Bedarf an Zusatzstoffen zur Gewährleistung einer guten Verarbeitung bzw. zur Vermeidung eines Verblockens auf der Rolle deutlich geringer.The Plastic film according to the invention can only from the two mentioned components EVA and TPE-E consist. Alternatively, however, the layer may have one or more additions in the form of fillers, Processing aids, lubricants, antiblocking agents, antistatic agents, Antifog additives or colorants included. Compared to slides, which contain only EVA, however, is the need for additives to guarantee good processing or to prevent blocking the role significantly lower.

Zweckmäßigerweise beträgt die Foliengesamtdicke 50 μm bis 200 μm. Die erfindungsgemäße Kunststofffolie kann als Monofolie ausgebildet sein. Alternativ hierzu können jedoch auch mehrere zumindest im Wesentlichen aus einer Mischung aus EVA und TPE-E bestehende Schichten vorgesehen sein. Der Zusatz bzw. die Zusätze können hierbei lediglich einem Teil der Schichten zugesetzt sein. So ist es beispielsweise möglich, dass bei einem mindestens dreischichtigen Aufbau der Folie lediglich die innen liegende(n) Schichten) ein Farbmittel enthält (enthalten), während die beiden Außenschichten ausschließlich aus EVA und TPE-E bestehen. Alternativ hierzu können bei einem mindestens dreischichtigen Aufbau lediglich die beiden Außenschichten beispielsweise ein Anti-Blockmittel enthalten, während die Innenschichten) ausschließlich aus EVA und TPE-E besteht (bestehen).Appropriately, is the total film thickness 50 μm up to 200 μm. The plastic film according to the invention can be designed as a monofilm. Alternatively, however, can also several at least essentially of a mixture of EVA and TPE-E existing layers can be provided. The addition or the additions can in this case only be added to a part of the layers. So is For example, it is possible that in an at least three-layer structure of the film only the inner layer (s)) contains (contains) a colorant, while the two outer layers exclusively consist of EVA and TPE-E. Alternatively, at least three-layered Structure only the two outer layers for example, contain an anti-blocking agent, while the inner layers exclusively) EVA and TPE-E exist.

Vorzugsweise beträgt der TPE-E-Anteil in der Schicht mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%, insbesondere 40 bis 50 Gew.-%.Preferably is the TPE-E content in the layer is at least 10% by weight, preferably more than 25 wt .-%, particularly preferably 30 to 60 wt .-%, in particular 40 to 50 wt .-%.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer aus mindestens einer Schicht bestehenden Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit gemäß Anspruch 6. Bevorzugte Ausführungsformen dieses Verfahrens sind in den Ansprüchen 7 und 8 beschrieben.object The invention further provides a method for producing a at least one layer existing plastic film with high water vapor permeability according to claim 6. Preferred embodiments These methods are described in claims 7 and 8.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematischin the The invention will be described below with reference to a purely exemplary embodiment detailed drawing explained. It show schematically

1. eine erfindungsgemäße Kunststofffolie bestehend aus drei Schichten in Querschnittsdarstellung, 1 , a plastic film according to the invention consisting of three layers in cross-sectional representation,

2 eine alternative Ausführungsform der Erfindung in einer der 1 entsprechenden Darstellung, 2 an alternative embodiment of the invention in one of 1 appropriate representation,

3 ein Diagramm, in dem für erfindungsgemäße Folien die Wasserdampfdurchlässigkeit in Abhängigkeit der Folienzusammensetzung dargestellt ist, 3 a diagram in which for films according to the invention the water vapor permeability is shown as a function of the film composition,

4 ein Diagramm, das die Wasserdampfdurchlässigkeit erfindungsgemäßer Folien in Abhängigkeit der Foliendicke zeigt. 4 a diagram showing the water vapor permeability of inventive films as a function of the film thickness.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit. Die Folie besteht aus drei Schichten 1, 2, 3, wobei die Schichten 1, 2, 3 zumindest im Wesentlichen jeweils aus einer Mischung aus Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) und einem thermoplastisch-elastomeren Ether-Ester-Blockcopolymer (TPE-E) bestehen. Die Foliengesamtdicke beträgt 50 μm bis 200 μm. Während die beiden Außenschichten 1, 3 jeweils ausschließlich aus EVA und TPE-E bestehen, enthält die Innenschicht 2 einen Zusatz in Form eines Farbmittels. Neben EVA und TPE-E sowie dem Farbstoff sind jedoch auch in der mittleren Schicht 2 keine weiteren Stoffe enthalten. In 2 sind den beiden Außenschichten 1, 3 Anti-Blockmittel zugesetzt, während die Innenschicht 2 ausschließlich aus EVA und TPE-E besteht.The 1 shows a plastic film according to the invention with high water vapor permeability. The foil consists of three layers 1 . 2 . 3 , where the layers 1 . 2 . 3 each consist at least substantially in each case of a mixture of ethylene-vinyl acetate (EVA) and a thermoplastic-elastomeric ether-ester block copolymer (TPE-E). The total film thickness is 50 μm to 200 μm. While the two outer layers 1 . 3 each consisting exclusively of EVA and TPE-E, contains the inner layer 2 an additive in the form of a colorant. Besides EVA and TPE-E as well as the coloring material are however also in the middle layer 2 contain no other substances. In 2 are the two outer layers 1 . 3 Anti-blocking agent added while the inner layer 2 consists exclusively of EVA and TPE-E.

In 3 ist ein Diagramm dargestellt, in dem die Wasserdampfdurchlässigkeit erfindungsgemäßer Folien bei 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% in Abhängigkeit des TPE-E-Gehaltes in der Folie aufgetragen ist. Der Rest der Folien besteht lediglich aus EVA, d. h. es sind keine Zusatzstoffe zugesetzt. Die untere Kurve A bezieht sich auf dreischichtige Coextrusionsfolien mit einer Schichtdicke von 100 μm, deren TPE-E-Gehalt in der Kernschicht ca. 3 bis 7% höher ist als in den beiden Außenschichten. Angegeben ist der TPE-E-Gehalt bezogen auf die Gesamtfolie. Ferner wurde in der Kernschicht ein EVA mit gegenüber den Außenschichten höherem VA-Gehalt verwendet, wodurch sich die Wasserdampfdurchlässigkeit weiter erhöht. Der VA-Gehalt des EVA beträgt in der Kernschicht 28 Gew.-% und in den Außenschichten jeweils 18 Gew.-%. Es ist erkennbar, dass die Wasserdampfdurchlässigkeit mit zunehmendem TPE-E-Gehalt stark, und zwar überproportional, ansteigt. Bei einem TPE-E-Gehalt von ca. 30 Gew.-% beträgt die Wasserdampfdurchlässigkeit ca. 30 g/(m2 d), während sie bei einem Gewichtsanteil von 60% TPE-E ca. 80 g/(m2 d) beträgt. Der Graph B in 3 bezieht sich auf eine 75 μm starke Monofolie, wobei der VA-Gehalt des EVA 28 Gew.-% beträgt.In 3 a diagram is shown in which the water vapor permeability of inventive films at 23 ° C and a relative humidity of 90%, depending on the TPE-E content in the film is applied. The remainder of the films consists only of EVA, ie no additives are added. The lower curve A relates to three-layer coextruded films with a layer thickness of 100 .mu.m, whose TPE-E content in the core layer is about 3 to 7% higher than in the two outer layers. Indicated is the TPE-E content based on the total film. Further, in the core layer, an EVA having higher VA content than the outer layers was used, thereby further increasing the water vapor permeability. The VA content of the EVA is 28% by weight in the core layer and 18% by weight in the outer layers. It can be seen that the water vapor permeability increases sharply, and disproportionately, with increasing TPE-E content. At a TPE-E content of about 30 wt .-%, the water vapor permeability is about 30 g / (m 2 d), while at a weight fraction of 60% TPE-E about 80 g / (m 2 d) is. The graph B in 3 refers to a 75 micron monofilm, wherein the VA content of the EVA is 28 wt .-%.

In 4 ist die Wasserdampfdurchlässigkeit erfindungsgemäßer Folien in Abhängigkeit der Foliendicke aufgetragen. Der untere Graph C bezieht sich auf dreischichtige Coextrusionsfolien, die einen TPE-E-Gehalt von 47,5 Gew.-% Rest EVA, aufweisen. Der VA-Gehalt des EVA beträgt in der Kernschicht 28 Gew.-% und in den beiden Außenschichten jeweils 18 Gew.-%. Bei einer Foliendicke von etwa 40 μm weisen die Coextrusionsfolien eine Wasserdampfdurchlässigkeit von knapp 100 g/(m2 d) auf. Die Wasserdampfdurchlässigkeit singt mit zunehmender Foliendicke und erreicht bei einer Foliendicke von 150 μm noch ca. 30 g/(m2 d). Die obere Kurve D in 4 bezieht sich auf Monofolien mit einem TPE-E-Gehalt von 44 Gew.-%, wobei der VA-Gehalt des EVA hier 28 Gew.-% beträgt. Es ist erkennbar, dass aufgrund des insgesamt höheren VA-Gehaltes in der Monofolie die Wasserdampfdurchlässigkeit gegenüber der dreischichtigen Coextrusionsfolie erhöht ist, obwohl in der Monofolie der TPE-E-Gehalt niedriger ist als in der Coextrusionsfolie.In 4 the water vapor permeability of films according to the invention is applied as a function of the film thickness. The lower graph C refers to three-layer coextruded films having a TPE-E content of 47.5 wt% balance EVA. The VA content of the EVA in the core layer is 28% by weight and in the two outer layers is in each case 18% by weight. With a film thickness of about 40 μm, the coextruded films have a water vapor permeability of just under 100 g / (m 2 d). The water vapor permeability sings with increasing film thickness and reaches about 30 g / (m 2 d) at a film thickness of 150 microns. The upper curve D in 4 refers to monofilms with a TPE-E content of 44 wt .-%, wherein the VA content of the EVA here 28 wt .-% is. It can be seen that due to the overall higher VA content in the monofilm, the water vapor permeability is increased compared to the three-layer coextruded film, although in the monofilm the TPE-E content is lower than in the coextruded film.

Die Diagramme in den 3 und 4 zeigen im Vergleich sehr deutlich, dass durch eine Festlegung des Gewichtsverhältnisses von EVA zu TPE-E und der Gesamtfoliendicke eine gezielte Einstellung der Wasserdampfdurchlässigkeit der Kunststofffolie möglich ist. Die nachfolgende Tabelle gibt die zu den 3 und 4 gehörenden Datensätze der vermessenen Coextrusionsfolien A, C wieder. Neben dem TPE-E-Anteil, der Dicke und der Wasserdampfdurchlässigkeit sind in der Tabelle ferner Zugfestigkeit, E-Modul, Bruchdehnung und die Elemendorf-Reißfestigkeit sowohl in Maschinenrichtung (MD) als auch in Maschinenquerrichtung (CD) dargestellt.The diagrams in the 3 and 4 show in comparison very clearly that a determination of the weight ratio of EVA to TPE-E and the total film thickness targeted adjustment of the water vapor permeability of the plastic film is possible. The following table gives the to the 3 and 4 belonging records of measured Coextrusionsfolien A, C again. In addition to the TPE-E content, the thickness and the water vapor permeability, the table also shows tensile strength, modulus of elasticity, elongation at break and Elemendorf tear strength in both the machine direction (MD) and in the cross machine direction (CD).

Tabelle

Figure 00070001
table
Figure 00070001

Claims (8)

Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit bestehend aus mindestens einer Schicht (1, 2, 3), wobei die Schicht (1, 2, 3) zumindest im Wesentlichen aus einer Mischung aus Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) und einem thermoplastisch-elastomeren Ether-Ester-Blockcopolymer (TPE-E) besteht.Plastic film with high water vapor permeability consisting of at least one layer ( 1 . 2 . 3 ), the layer ( 1 . 2 . 3 ) at least substantially consists of a mixture of ethylene-vinyl acetate (EVA) and a thermoplastic-elastomeric ether-ester block copolymer (TPE-E). Kunststofffolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Foliengesamtdicke 50 μm bis 200 μm beträgt.Plastic film according to claim 1, characterized the total film thickness is 50 μm up to 200 μm is. Kunststofffolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (1, 2, 3) einen oder mehrere Zusätze in Form von Füllstoffen, Verarbeitungshilfsmitteln, Gleitmitteln, Antiblockmittel oder Farbmitteln enthält.Plastic film according to claim 1 or 2, characterized in that the layer ( 1 . 2 . 3 ) contains one or more additives in the form of fillers, processing aids, lubricants, antiblocking agents or colorants. Kunststofffolie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, das mehrere zumindest im Wesentlichen aus einer Mischung aus EVA und TPE-E bestehende Schichten (1, 2, 3) vorgesehen sind, wobei der oder die Zusätze lediglich einem Teil der Schichten (1, 2, 3) zugesetzt ist/sind.Plastic film according to claim 3, characterized in that a plurality of layers (at least substantially) consisting of a mixture of EVA and TPE-E ( 1 . 2 . 3 ), wherein the additive or additives are only part of the layers ( 1 . 2 . 3 ) is / are added. Kunststofffolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der TPE-E-Anteil in der Schicht (1, 2, 3) mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-% beträgt.Plastic film according to one of claims 1 to 4, characterized in that the TPE-E content in the layer ( 1 . 2 . 3 ) is at least 10% by weight, preferably more than 25% by weight. Verfahren zur Herstellung einer aus mindestens einer Schicht bestehenden Kunststofffolie mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit, wobei als Schichtmaterial im Wesentlichen eine Mischung aus EVA und TPE-E verwendet wird, und wobei durch eine Festlegung des Gewichtsverhältnisses von EVA zu TPE-E und der Gesamtfoliendicke eine gezielte Einstellung der Wasserdampfdurchlässigkeit der Kunststofffolie erfolgt.Process for the preparation of at least one Layer existing plastic film with high water vapor permeability, wherein as a layer material substantially a mixture of EVA and TPE-E is used, and wherein by a determination of the weight ratio from EVA to TPE-E and the overall film thickness a targeted setting the water vapor permeability the plastic film is done. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Foliendicke zwischen 50 μm und 200 μm gewählt wird.Method according to Claim 6, characterized that a film thickness between 50 microns and 200 microns is selected. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein TPE-E-Anteil von mindestens 10 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 25 Gew.-%, gewählt wird.Method according to claim 6 or 7, characterized that a TPE-E share of at least 10% by weight, preferably more than 25% by weight.
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