DE1546809B2 - Verpackungsfolie - Google Patents
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Description
25
Die Erfindung betrifft eine Verpackungsfolie, bestehend aus einer Trägerfolie aus Polyvinylalkohol,
die auf wenigstens einer Seite mit einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril, das ein Kohlenwasserstoff-substituiertes
Polysiloxan enthält, beschichtet ist.
Beschichtete transparente, aus mehreren Bestandteilen bestehende Verpackungsfolien sind bereits bekannt.
Während einigen dieser Folien eine geringe Durchlässigkeit für Sauerstoff zugeschrieben wird, ist
die Durchlässigkeit dennoch nicht gering genug, um die Lagerung leicht verderblicher Lebensmittel über
längere Zeiträume zu ermöglichen. Manche Lebensmittel, wie beispielsweise Schabefleisch und Käse, verlieren
in verhältnismäßig kurzer Zeit an Wert, wenn sie in die bisher bekannten beschichteten Plastikfolien
eingewickelt werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Verpackungsfolie,
die eine außerordentlich geringe Sauer-Stoffdurchlässigkeit besitzt.
!■>< Diese Aufgabe wird bei einer Verpackungsfolie der
eingangs geschilderten Gattung dadurch gelöst, daß der Gehalt des Polysiloxans 0,15 bis 0,30 Gewichtsprozent,
bezogen auf .das Gewicht des Copolymeren, beträgt.
In der britischen Patentschrift 622 481 werden PoIyvinylalkohol-Folien'
Beschrieben, die mit einer Lösung von Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren überzogen
sind. Diesen Folien haftet jedoch der Nachteil an, daß das Haftvermögen des Copolymeren an der
Trägerfolie sehr gering ist. Demgegenüber beruht die Erfindung auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung
eines Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril, das ein Kohlenwasserstoff-substituiertes Polysiloxan
in der vorstehend spezifizierten Menge enthält, dieses Haftvermögen wesentlich verbessert werden
kann.
Die USA.-Patentschrift 2 910 385 betrifft eine feuchtigkeitsdichte und transparente Verpackungsfolie,
die aus einer Polyvinylalkohol-Trägerfolie bestehen kann, welche einen Überzug aus einem Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren
trägt.
Die USA.-Patentschrift 2 990 391 betrifft eine Polyvinylalkohol-Verpackungsfolie,
die einen Überzug aus einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril trägt und ebenfalls transparent und feuchtigkeitsdicht
ist. Die Beschichtung kann neben anderen Zusätzen 0,5 % Polysiloxan enthalten.
Auch gegenüber diesen beiden USA.-Patentschriften basiert die vorliegende Erfindung auf der überraschenden
Erkenntnis, daß bei einer Zumengung des Polysiloxans in einer Menge zwischen 0,15 und 0,3 % zu
dem Copolymeren, dessen Haftfestigkeit auf der Trägerfolie optimal ist, wobei im Hinblick auf die
USA.-Patentschrift 2 990 391 darauf hinzuweisen ist, daß dort an der Stelle, an welcher ein Zusatz des Polysiloxans
in einer Menge von 0,5 % erwähnt wird, das eingesetzte Copolymere zur Beschichtung von Zellglas
verwendet wird.
Durch die erfindungsgemäß erzielte verbesserte Haftfestigkeit zwischen Copolymerenüberzug und Trägerfolie
wird auch die Gleitfähigkeit der erhaltenen Verpackungsfolie erhöht.
Das. erfindungsgemäß zum Beschichten der Polyvinylalkohol-Trägerfolie
verwendete Vinylidenchlorid/ Acrylnitril-Copolymere enthält etwa 70 bis 95 Gewichtsprozent
Vinylidenchlorid und umgekehrt 5 bis 30 Gewichtsprozent Acrylnitril. Bevorzugte Copolymere
enthalten etwa 75 bis 90 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid und 10 bis 25 Gewichtsprozent Acrylnitril.
Besonders zweckmäßig ist ein Copolymeres aus etwa 80 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid und etwa 30 Gewichtsprozent
Acrylnitril. ...
Das erfindungsgemäß eingesetzte Polysiloxan entspricht
der Formel . .
'R
I·
_O —Si —O —
wobei R für eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe steht. Vorzugsweise enthalten die mit R bezeichneten
Reste nicht mehr als etwa 8 Kohlenstoffatome, η bedeutet
eine Zahl, die ein durchschnittliches Molekulargewicht zwischen ungefähr 500 und ungefähr 2000
wiedergibt.
Ein bevorzugtes Polysiloxan ist Polydimethylsiloxan, es können jedoch auch andere Polysiloxane verwendet
werden, beispielsweise Polydivinylsiloxan und PoIydiphenylsiloxan.
Das Polysiloxan verbessert darüber hinaus auch die Gleitfähigkeit der auf diese Weise
beschichteten Folie.
Liegt die verwendete Polysiloxähmehge" unterhalb
0,15 %, so nimmt das Haftvermögen der Copolymerenschicht an der Trägerfolie ab. Bei einem Polysiloxangehalt
von mehr als 0,3 % wird einerseits das Haftvermögen nicht mehr wesentlich verbessert, während
andererseits die Überzugsschicht sich mit zunehmendem Polysiloxangehalt zu trüben beginnt.
Die erfindungsgemäße Verpackungsfolie kann auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit dem vorstehend
geschilderten Copolymerenüberzug überzogen sein.
Der Überzug kann auf die Trägerfolie aus Polyvinylalkohol
in bekannter Weise aufgebracht werden. Beispielsweise können das Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymere
sowie das Polysiloxan zusammen in einem geeigneten Lösungsmittel, wie Methyläthylketon,
Äthylacetat, Tetrahydrofuran od. dsl., aufseiöst wer-
den. Ferner können Verdünnungsmittel, wie Toluol, Äthylenchlorid oder Äthanol, zugesetzt werden. Die
Lösung kann dann auf die Lösung des Polyvinylalkohol-Films
in üblicher Weise aufgebracht werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Eine dünne transparente Folie aus zu 99,9 % hydrolysiertem Polyvinylalkohol, die mit 4 Gewichtsteilen
Glyzerin pro 100 Teile Polyvinylalkohol plastifiziert worden ist und eine Dicke von etwa 20 μ besitzt, wird
während einer Zeitspanne von ungefähr 30 Minuten in einem Schnelltrockenofen mit Zwangsumwälzung bei
165° C getrocknet. Eine Lösung von 22 Gewichtsprozent eines Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren
in Methylketon wird auf die Oberfläche der Polyvinylalkohol-Folie durch Tiefdruck aufgebracht. Das
■ Copolymere enthält etwa 80 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid
und 20 Gewichtsprozent Acrylnitril und besitzt eine spezifische Viskosität von 200 cP in einer
20%igen Lösung in Methyläthylketon. Die Lösung enthält außerdem 0,2 Gewichtsprozent, bezogen auf
das Gewicht des Copolymeren, Polydimethylsiloxan, das eine Viskosität von etwa 3000 cP besitzt. Die beschichtete
Polyvinylalkohol-Folie wird dann in einem Schnelltrockenofen bei 165° C etwa 30 Sekunden lang
getrocknet. Nach dem Trocknen besitzt die beschichtete Folie eine Dicke von etwa 23 μ. Die Polyvinylalkohol-Folie
wird dann auf der anderen Seite in der gleichen Weise beschichtet und getrocknet. Die beschichtete
Folie ist transparent und besitzt eine gleichmäßige Dicke von 25 μ.
Die Sauerstoffdurchlässigkeit der Folie wird durch Diffusion von Sauerstoff durch beschichtete Folien
von einer im wesentlichen reinen Sauerstoffatmosphäre zu einer sauerstofffreien Atmosphäre bei 22 0C und
relativen Feuchtigkeiten von 50 und 90% gemessen. Der Gesamtdruck auf jeder Seite der Folie beträgt
1 Atmosphäre. Zu Vergleichszwecken werden die Sauerstoffdurchlässigkeiten einer Folie aus unbeschichteten!
Polyvinylalkohol mit einer Dicke von 20 μ, die mit der Polyvinylalkohol-Trägerfolie der
beschichteten Folie identisch ist, sowie einer Folie aus handelsüblichem beschichtetem Zellglas unter den
gleichen Bedingungen gemessen. Die Sauerstoff durchlässigkeiten in ml/m2/Tag sind in der folgenden Tabelle
I zusammengefaßt.
Relative Feuch tigkeit |
Beschichteter Polyvinylalkohol |
Unbe schichteter Polyvinyl alkohol |
Regenerierte Zellulose |
50% 90% |
weniger als 0,15 weniger als 0,15 |
1,5 52,0 |
4,8 7,9 |
50
55
Die Wasserdampfdurchlässigkeit wird durch Durchgang von Wasserdampf durch die Folie von einer
Umgebung mit 100% relativer Luftfeuchtigkeit zu einer Umgebung mit 50% relativer Feuchtigkeit bei
220C gemessen. Die Wasserdampf durchlässigkeit beträgt
4,6 g/m2/Tag.
Bei der Durchführung von Haftfestigkeitsversuchen wird festgestellt, daß die Überzüge fest auf der Trägerfolie
haften. Bei der Durchführung einer dieser Tests wird ein Stück Klebestreifen auf die Oberfläche der
Folie aufgedrückt und dann ruckartig abgerissen, wobei keine Abschälung erfolgt. Bei einem anderen
Versuch werden zwei Folienstücke durch Anwenden von Hitze und Druck miteinander versiegelt. Nach
dem Abkühlen werden die beiden Stücke auseinandergerissen. Die Versiegelung wird dabei getrennt, wobei
nur eine geringe Abschälung an der Siegelsteile, jedoch an keiner anderen Stelle erfolgt.
Beispiele 2 bis 9
Eine transparente Folie aus zu 99,9% hydrolysiertem Polyvinylalkohol, die eine Dicke von 20 μ
besitzt, wird 10 Minuten lang bei 400C getrocknet.
Eine 22%ige Lösung eines Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymeren
(etwa 80 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid und 20 Gewichtsprozent Acrylnitril; Viskosität
200 cP bei 25 0C) in Methyläthylketon wird auf einer Oberfläche der Polyvinylalkohol-Folie aufgebracht.
Diese Lösung enthält außerdem jeweils eine kleine Menge Polydimethylsiloxan, wobei die Mengen
und Viskositäten in der Tabelle II zusammengefaßt sind. Die Lösung wird auf die gesamte Oberfläche
unter Verwendung eines mit Draht umwickelten Stabes aufgebracht. Die beschichtete Folie wird in
einem Ofen bei 400C während einer Zeitspanne von
5 Minuten und dann bei einer Temperatur von 1500C während einer Zeitspanne von 30 Sekunden getrocknet.
Die getrocknete beschichtete Folie wird aus dem Ofen genommen, abgekühlt und in einer bei 22° C und bei
50% relativer Feuchtigkeit gehaltenen Atmosphäre während einer Zeitspanne von 24 Stunden konditioniert.
- ■■.·■·■.·■-■;
Die Polyvinylalkohol-Folie, die zur Durchführung eines jeden dieser Beispiele, mit Ausnahme von Beispiel
3, verwendet wird, besteht aus einem zu 99,9 % hydrolysierten Polyvinylalkohol, der mit 4 Teilen
Glyzerin pro 100 Teile Polyvinylalkohol plastifiziert worden ist. Die zur Durchführung des Beispiels 3
verwendete Polyvinylalkohol-Folie besteht aus einem zu 99,9% hydrolysierten Polyvinylalkohol, der mit
10 Teilen Glyzerin plus 5 Teilen 1,3-Butandiol pro 100 Teile Polyvinylalkohol plastifiziert worden ist.
Eine Vergleichsfolie wird in der oben beschriebenen Weise beschichtet, wobei jedoch das Polydimethylsiloxan
weggelassen wird.
Es werden die Haftfestigkeiten sowie die Gleitfähigkeiten der beschichteten Folien gemessen. Die
Haftfestigkeit wird wie im Beispiel 1 beschrieben durch den Klebeband- und den Heißsiegelversuch bestimmt.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind zusammen mit der Menge und der Viskosität des eingesetzten PoIydimethylsiloxans
in der folgenden Tabelle II zusammengefaßt.
Tabelle II
Polydimethylsiloxan
Polydimethylsiloxan
Menge | Viskosi | Haft | Gleit | |
Beispiel | (%) | tät (cP) | festigkeit | fähigkeit |
2 | 0,15 | 30 000 | B | G |
3 | 0,15 | 30 000 | B | G |
4 | 0,1 | 30 000 | B | A |
5 | 1 | 30 000 | B | SG |
6 | 0,5 | 30 000 | B | SG |
7 | 0,15 | 60 000 | B | G |
8 | 0,15 | 10 000 | B | G |
9 | 0,2 | 350 | B | S |
Vergleich | 0 | — | S | SS |
Die Bewertungsskala in der obigen Tabelle lautet Naßauftrag eine Schichtdicke von 25 bis 50 μ besit
wie folgt: wird auf beide Oberflächen einer Folie aus zu 99,9
SG = Sehr Gut hydrolysierten Polyvinylalkohol mit einer Dicke v<
Q _ Qt ' 20 μ aufgebracht. Die Folie wird zunächst an der Lu:
ο _ Befriedieend 5 ^ann ^ Minuten lang im Ofen bei 4O0C getrockne
A = Ausreichend' "^ine lösung von Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copol;
S = Schlecht ' merem und Polydimethylsiloxan in Methyläthylketo,
SS = Sehr Schlecht ^*e ™* ^er ™ ^e'sPie' 1 beschriebenen Lösung idei
tisch ist, wird auf die Oberfläche der Folien aufg.
Die Haftfestigkeit des Copolymerenüberzugs auf io bracht, und die beschichtete Folie wird wie im Be
der Trägerfolie aus Polyvinylalkohol, die während spiel 2 beschrieben im Ofen getrocknet,
längerer Zeitspannen der Einwirkung von flüssigem Folienstreifen, die wie in diesem Beispiel beschriebe
längerer Zeitspannen der Einwirkung von flüssigem Folienstreifen, die wie in diesem Beispiel beschriebe
Wasser oder einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt wird, beschichtet werden, werden 48 Stunden lang in Wasse
kann noch weiter dadurch verbessert werden, daß eine mit Zimmertemperatur eingetaucht und periodisc
dünne Schicht eines niederen Alkyltitanats, wie bei- 15 untersucht. Nach Ablauf dieser Zeitspanne zeige:
spielsweise Isopropyltitanat, zwischen die Trägerfolie diese Folienstreifen keinen Verlust an Haftfestigkeit
und die Beschichtung gemäß der USA.-Patentschrift Es werden ferner Folienstreifen aus Polyvinylalkohol
2 768 909 gebracht wird. der eine Beschichtung aus Vinylidenchlorid/Acrylnitril
Die erfindungsgemäßen Verpackungsfolien können Copolymerem enthält, dem wie in diesem Beispiel be
ferner gegebenenfalls durch Behandlung mit einer ver- 20 schrieben 0,2 % Polydimethylsiloxan zugesetzt sind
dünnten Lösung eines oberflächenaktiven Mittels, wie wobei diese Beschichtung direkt auf die Trägerfolu
Glyzerylmonooleat oder Sorbitanmonostearat, in aus Polyvinylalkohol aufgebracht wird, bei Zimmer
Wasser oder Äthanol antistatisch gemacht werden. temperatur in Wasser eingetaucht. Die Streifen zeiger
Die Aufbringung einer dünnen Schicht aus einem nach 24 Stunden zwar keinen Verlust an Haftfestig-
niederen Alkyltitanat zur Verbesserung der Haftfestig- 25 keit, jedoch nach 48 Stunden Anzeichen von Abschä-
keit unter Bedingungen extremer Feuchtigkeit wird lung. Streifen der Vergleichsfolie nach Beispiel 2 bis 9.
an Hand von Beispiel 10 erläutert. die aus Vinylidenchlorid/Acrylnitril-Copolymerem,
. . j welches kein Polydimethylsiloxan enthält, bestehen,
B e ι s ρ ι e 1 IU wobei diese Beschichtung direkt auf die Trägerfolie
Eine Beschichtung aus einer l%igen Lösung von 30 aus Polyvinylalkohol aufgebracht wird, sind nach
Tetraisopropyltitanat in Methyläthylketon, die als 24 Stunden fast vollständig abgeschält.
Claims (3)
1. Verpackungsfolie, bestehend aus einer Trägerfolie aus Polyvinylalkohol, die auf wenigstens
einer Seite mit einem Copolymeren aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril, das ein Kohlenwasserstoffsubstituiertes
Polysiloxan enthält, beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt
des Polysiloxans 0,15 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf das. Gewicht des Copolymeren,
beträgt.
2. Verpackungsfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlenwasserstoff-substituierte
Polysiloxan aus Polydimethylsiloxan besteht. .·.,·..
3. Verfahren zur Herstellung einer Verpackungsfolie gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Lösung des Copolymeren, welche das Polysiloxan enthält, auf die Trägerfolie
aufgebracht und anschließend die beschichtete Folie getrocknet wird.
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SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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