DE2755446A1

DE2755446A1 - Formmasse und daraus hergestellte biaxial orientierte folien

Info

Publication number: DE2755446A1
Application number: DE19772755446
Authority: DE
Inventors: Dominic Andrew Berta
Original assignee: Hercules LLC
Current assignee: Hercules LLC
Priority date: 1976-12-15
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1978-06-22
Also published as: ES465053A1; MX3553E; NL7713913A; AU510913B2; BR7708324A; JPS5374547A; GB1550570A; CA1104737A; LU78701A1; AU3154077A; BE861862A; IT1089965B; FR2374358A1

Description

VONKREISLER SCHONWALD MEYER ELSHOL FUES VON KREISLER KELLER SEtHN

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreister + 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-tng. Th. Meyer, Köfn Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem, Alck von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Setting, Köln

5 KÖLN 1

DEICHMANNHAUS AM HAUHTUAIINHO

12. Dezember 1977 AvK/Ax,

Hercules Incorporated,- 91 ο Market Street Wilmington, De1., USA

Formmasse und daraus hergestellte biaxial orientierte Folien

609825/0792

Telefon: (0221) 23 45 41 - 4 ■ TbIi-K . 82307 dopa d T. !..irilimn: Dom|_j:il,-nl Köln

Die Erfindung betrifft Preß- und Formmassen für die Herstellung von Folien und biaxial orientierte Polypropylenfolien mit guter Heißsiegelbarkeit und guten Blocking-Eigenschaften sowie guter Klarheit, insbesondere Preß- und Formmassen für die Folienherstellung und biaxial orientierte Polypropylenfolien, die 2 bis 20% nicht hydrierte Styrolpolymerisate mit bestimmten Molekulargewichten enthalten.

Es ist bekannt, übliches hochmolekulares Polystyrol in geringen Mengen mit Polypropylen zu mischen, wobei homogene, aber unverträgliche Gemische erhalten werden; siehe beispielsweise US-PS 3 018 263. Uniaxial orientierte Folien und Monofilamente werden aus diesen Gemischen hergestellt; siehe US-PS 3 173 163 und DT-PS 1 813 652. Die japanische Veröffentlichung Sho 49-19698 beschreibt biaxial orientierte Polypropylenfolien, die bis zu 7% übliches Polystyrol (das nicht hydriert ist und ein hohes Molekulargewicht hat) enthält, jedoch sind diese Folien sehr schlecht heißsiegelbar. Ferner war es infolge der bekannten fehlenden Verträglichkeit von Polystyrol mit Polyolefinen bisher nicht möglich, Polypropylenfolien mit guter Klarheit bei einem Polystyrolgehalt von mehr als etwa 5% herzustellen. Die mangelnde Verträglichkeit führt somit zu unerwünschten undurchsichtigen Folien in Form von Gießfolien. Hydrierte Copolymerisate von Styrol und a-Methylstyrol oder Vinyltoluol mit Molekulargewichtsverteilungen zwischen etwa 600 und 20.000 werden als Zusatzstoffe für Polypropylen zur Herstel-

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lung von biaxial orientierten Folien verwendet; siehe US-PSen 3 666 836 und 3 361 849. Folien aus diesen Gemischen neigen jedoch stark zu unerwünschtem Kleben (Blocking). "Blocking" ist der Zustand, bei dem aufeinanderfolgende Lagen der auf eine Rolle gewickelten Folie miteinander verklebt sind. Beim Abwickeln von der Rolle kann die Folie reißen. Nichthydrierte niedrigmolekulare Styrolpolymerisate, z.B. alkylsubstituierte Styrole, wurden bisher in biaxial ' orientierten Folien nicht verwendet.

Gemäß der Erfindung wurde gefunden, daß vorteilhafte '■ Polypropylenmassen und biaxial orientierte Folien < etwa 80 bis 98 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse) eines stereoregulären Polypropylens und 2 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse) eines nicht-hydrierten Styrolpolymerisats enthalten, das aus einem Gemisch von 25 bis 100 Gew.-% niedrigmolekularem Styrolpolymerisat und 0 bis 75 Gew.-% hochmolekularem Polystyrol besteht, wobei das niedrigmolekulare, nicht hydrierte Styrolpolymerisat ein mittleres Molekular- j gewicht zwischen etwa 600 und 6000 und einen Tropfen- ,

erweichungspunkt zwischen etwa 70° und 145°C hat und ^! das hochmolekulare Polystyrol ein mittleres Molekular-; gewicht oberhalb von 6000 hat. Vorzugsweise enthalten die Massen 90 bis 96% Polypropylen und 4 bis 10%

Styrolpolymerisate. !

Der hier gebrauchte Ausdruck "Styrolpolymerisate" ^! umfaßt Homopolymere von Styrol und alkylsubstituiertenj Styrolen, Copolymerisate von Styrol und alkylsubsti tuierten Styrolen, Copolymerisate von alkylsubsti- tuierten Styrolen miteinander, Copolymerisate von Styrol und alkylsubstituierten Styrolen mit Monoterpenen, z.B. Dipenten, Caren, Pinen, Terpinen, Limonen, Terpentin, Allo-ocimen und Terpinolen, und Gemische der vorstehend genannten Homopolymeren und Copoly-

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meren miteinander. Bevorzugt als alkylsubstituierte Styrole werden a-Methylstyrol und Vinyltoluol. Der Ausdruck "Styrolpolymerisate" umfaßt ferner Copolymerisate eines der Styrole mit einem aliphatischen α-Olefin oder einem Diolefin, z.B. Äthylen, Propylen, Isobutylen, Buten-1, Inden, Butadien und Isopren.

Unter den Ausdruck "stereoreguläres Polypropylen" fallen alle isotaktischen Polypropylene mit einer Grenzviskosität im Bereich von etwa 1,5 bis 4. Diese Polymerisate weisen eine wesentliche Kristallinität auf. Bevorzugt wird das Homopolymere, jedoch können auch regellose Polymerisate von Propylen, die bis zu etwa 5% des zweiten a-01efins, z.B. Äthylen oder Buten-1, enthalten, verwendet werden. Ebenso sind Blockmischpolymerisate, die bis zu 25% des zweiten a-01efins enthalten, geeignet.

Es wurde ferner gefunden, daß Polypropylenfolie, die niedrigmolekulare, nicht hydrierte Styrolpolymerisate und Gemische mit hochmolekularem, nicht hydriertem Polystyrol in den genannten Mengenverhältnissen enthält, im Zustand der Gießfolie zwar undurchsichtig ist, jedoch klar wird, wenn sie biaxial orientiert wird. Die Verwendung dieser nicht hydrierten Styrolpolymerisate gemäß der Erfindung bietet die Vorteile fehlender unerwünschter Verklebung (Blocking), guter Heißsiegelbarkeit und Klarheit. Es ist zu bemerken, ' daß orientierte Folien, die hydrierte Harze enthalten, in hohem Maße miteinander verkleben.

Die nicht hydrierten Styrolpolymerisate soll ten Vorzugs weise ein niedriges Molekulargewicht oder eine ganz I bestimmte Kombination von niedrigem und hohem Molekulargewicht aufweisen. Die niedrigmolekularen, nicht hydrierten Styrolpolymerisate sind durch ihren Erweichungspunkt und ihre Molekulargewichtsverteilung

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gekennzeichnet. Sie sollten ein Gewichtsmittel-Molekulargewicht zwischen 600 und 6000 und einen Tropfenerweichungspunkt zwischen 70 und 145°C aufweisen. Der Erweichungspunkt gibt die Temperatur an, bei der das Polymerisat vom starren in einen weichen Zustand übergeht. Die hier genannten Tropfenerweichungspunkte ; werden nach der Hercules-Tropfenmethode bestimmt ₍ (Wood Rosins, Modified Rosins and Related Resins, Hercules Technical Bulletin, Form 4OO-44A, Hercules j Incorporated, 1965).

Für die Zwecke der Erfindung eignen sich ferner Gemische von nicht hydriertem, hochmolekularem Poly- ^! styrol, das durch ein Molekulargewicht von mehr als : 6000, im allgemeinen zwischen etwa 100.000 und j 250.000 gekennzeichnet ist, in Kombination mit den nicht hydrierten, niedrigmolekularen Styrolpolymerisaten. Diese Polymerisate können in Mengenverhältnissen von 0 bis 75 Gew.-% hochmolekularem Polystyrol und 25 bis 100 Gew.-% niedrigmolekularen Styrolpolyme-¹ ren gemischt werden. Die Polymergemische können zu ι Polypropylen in solchen Mengen gegeben werden, dass auf das Polypropylen etwa 80 bis 98% der Gesamtmenge ! und auf die niedrigmolekularen Styrolpolymerisate oder das Gemisch von niedrigmolekularen und hochmoleku- ' laren Styrolpolymerisaten etwa 2 bis 20% des Gesamt- ! gemisches entfallen. I

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung { werden bis zu 25 Gew.-% (bezogen auf Polypropylen) eines verträglichen harten Harzes in Kombination mit den nicht hydrierten Styrolpolymerisaten oder mit den Polystyrolgemischen verwendet. Unter verträglichen Hartharzen sind Harze zu verstehen, die, wenn sie als solche in einer Konzentration bis 25% dem PoIy propylen zugemischt werden, klare bis durchscheinende

8 0 98 2 57 0 79 2

-^r- 2755U6

Gießfolien ergeben. Geeignete verträgliche Hartharze

j sind durch Tropfenerweichungspunkte, die vorzugsweise j im Bereich von 70° bis 170°C liegen, gekennzeichnet. ; Als Hartharze eignen sich für die Zwecke der Erfindung nicht hydrierte oder hydrierte Terpenpolymerisate, hydrierte niedrigmolekulare Styrolpolymerisate und alkylsubstituierte Styrolpolymerisate und -copolymerisate, hydrierte und nicht hydrierte Kolophoniumderivate, Terpen-Isopren- oder Terpen-iPiperylen-Copolymerisate und ihre entsprechenden hydrierten Analoga, Pentadienpolymerisate und -copolymerisate und ihre entsprechenden hydrierten Analoga.

Als Terpenpolymerisate eignen sich für die Zwecke der Erfindung die polymeren harzartigen Materialien, die durch Polymerisation und/oder Copolymerisation von Terpenkohlenwasserstoffen, z.B. alicyclischen, monocyclischen und bicyclischen Monoterpenen und ihren Gemischen einschließlich Allo-ocimen, Caren, isomerisiertem Pinen, Pinen, Dipenten, Terpinen, Terpinolen, Limonen, Terpentin, einem Terpenschnitt oder einer Ter-· penfraktion und verschiedenen anderen Terpenen hergestellt werden. Besonders vorteilhaft sind Terpengemische, die wenigstens 20% ß-Pinen und/oder Limonen oder Dipenten (racemisches Limonen) enthalten, und das Sulfatterpentin, das als Nebenprodukt beim Sulfat— zellstoffverfahren anfällt.

Die Polymerisation des Terpens oder des Gemisches von Terpenen kann in bekannter Weise mit oder ohne Lösungsmittel unter Verwendung eines bekannten Katalysators, z.B. Schwefelsäure, Phosphorsäure, Fullererde, Bortrifluorid, amphotere Metallchloride, z.B. Zinkchlorid oder Aluminiumchlorid, durchgeführt werden. Die Polymerisation wird vorzugsweise unter Bedingungen durchgeführt, unter denen im wesentlichen alle Monoterpene unter minimaler Dimerbildung reagieren. Alle

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Polymerisate, die nach bekannten Verfahren hergestellt ! werden und mittlere Molekulargewichte von etwa 500 und ; mehr und Tropfenerweichungspunkte von mehr als 70⁰C aufweisen, können für die Zwecke der Erfindung verwendet werden. I

Als hydrierte Terpenpolymerisate kommen alle vorstehend | beschriebenen Polymerisate in Frage, die in bekannter Weise, beispielsweise nach den in der US-PS 3 361 849 ■ beschriebenen Verfahren, hydriert worden sind. Vorzugs- !

weise werden für die Zwecke der Erfindung hydrierte · j Terpenpolymerisate wegen der durch die Hydrierung erzielten verbesserten UV-Lichtbeständigkeit und Farbbeständig-: keit und der erzielten Verbesserungen der Stabilität der i Polymerisate während der Handhabung bei erhöhten

15 Temperaturen verwendet.

Die gemäß der Erfindung als Hartharze verwendeten hydrierten Styrolpolymerisate können hydrierte niedrigmolekulare Homopolymere von Styrol oder von alkyl substituierten Styrolen, Copolymerisate von Styrol und alkylsubstituierten Styrolen, Copolymerisate von alkylsubstituierten j Styrolen miteinander und Copolymerisate von Styrol und alkylsubstituierten Styrolen mit anderen Kohlenwasserstoffen sein, die nicht-aromatische C-C-Doppelbindungen enthalten. Die hydrierten Styrolpolymerisate haben einen über etwa 70°C liegenden Tropfenerweichungspunkt und sind mit Polypropylen verträglich. Die bevorzugten hydrierten Styrolpolymerisate sind dadurch gekennzeichnet, daß sie Tropfenerweichungspunkte zwischen etwa 70° und 170⁰C aufweisen, wenigstens etwa 50% ihrer aromatischen Doppelbindungen hydriert sind und daß sie ein solches

Zahlenmittelmolekulargewicht haben, daß nicht mehr als

etwa 15% des Polymerisats ein Molekulargewicht außerhalb des Bereichs von 600 bis 20.000 aufweisen. Die Styrolpolymerisate können in bekannter Weise, beispielsweise durch Polymerisation in Gegenwart einer Lewis-Säure, z.B.

BF--Ätherat oder Aluminiumchlorid, hergestellt werden.

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; Die Hydrierung kann nach üblichen bekannten Verfahren der ; Hydrierung von aromatischen Ringen unter Verwendund eines ι Nickelkatalysators durchgeführt werden. Der Hydriergrad , des aromatischen Rings wird bestimmt durch Messen der '

j j

I 5 Abnahme der Intensität der auf die aromatische Doppel- ■ i bindung zurückzuführenden UV-Absorptionsbande bei

266 mum. \

I '

Die als Hartharze für die Zwecke der Erfindung verwendeten Kolophoniumderivate sind amorphe, harte, spröde, : 10 bei Raumtemperatur feste Harze, die einen Tropfeneri weichungspunkt oberhalb von etwa 70°C haben und mit dem j Polypropylen verträglich sind. Diese Kolophoniumderivate j j können aus Naturharz (Rückstand der Destillation von

! ι

'. Rohterpentin aus dem Saft von Kiefern) oder aus dem aus

15 den Stubben und anderen Teilen von Kiefern gewonnenen

! Kolophonium (wood rosin) oder Tallölharz hergestellt

ι werden. Alle diese Produkte sind im Handel erhältlich.

j Die Beschaffenheit und Chemie von Kolophonium und KoIo-

I phoniumderivaten werden ausführlich in "Rosin and Rosin

20 Derivatives" von Herman I.Enos, Jr., George C.Harris ^!

I und Glenn W.Hedrick in Encyclopedia of Chemical Techno- i

i I

ι logy, Band 17, Seite 475 bis 508 (herausgegeben 1968 von ■

; Interscience Publishers, New York) beschrieben.

ί ι

! I

Die als Hartharze für die Zwecke der Erfindung geeigne-25 ten Kolophoniumderivate sind Produkte, die durch Hydrie- ι rung, Disproportionierung , Polymerisation, Kondensation · mit ungesättigten carbocyclischen Verbindungen unter j Bildung von harzartigen Kondensationsaddukten oder durch I Kombinationen dieser modifizierenden Behandlungen modi-30 fiziert worden sind. Als Beispiele typischer repräsentativer Kolophoniumderivate sind hydriertes Kolophonium, disproportioniertes Kolophonium, polymerisiertes Kolophonium, speziell dimersiertes Kolophonium, hydriertes dimerisiertes Kolophonium, Kondensationsaddukte von 35 Kolophonium und Styrol, hydrierte Kondensations-

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Ή i

addukte von Kolophonium und Styrol, Kondensationsaddukte; von Kolophonium und Divinylbenzol, hydrierte Kondensa- , tionsaddukte von Kolophonium und Divinylbenzol, Konden- i sationsaddukte von Kolophonium und Diisopropenylbenzol, ■ Kondensationsaddukte von Kolophonium und a-Methyl-p- : methyl styrol, Kondensationsaddukte von Kolophonium und ι Cyclopentadien und hydrierte Kondensationsaddukte von Kolophonium und Cyclopentadien zu nennen. Geeignete Ver-! fahren zur Hydrierung, Disproportionierung und Polymer!-j sation von Kolophonium werden in dem vorstehend genann- . ten Buch beschrieben· Die Kondensationsprodukte von I Kolophonium mit ungesättigten carbocyclischen Verbin- j düngen können nach dem in der US-PS 2 532 120 beschrie- \ benen Verfahren hergestellt werden, und diese Kondensa- ; tionsprodukte können nach den gleichen Verfahren, die j zur Hydrierung von Kolophonium angewandt werden, hy- ₍ driert werden. '

Als hydriertes Kolophonium für die Zwecke der Erfindung ' eignen sich teilhydriertes Kolophonium, das bis zur

sog.^l1Dihydro"-Stufe hydriert worden ist, in der eine der j beiden äthylenischen Doppelbindungen in den natürlich i vorkommenden Harzsäuren vom Abietinsäuretyp und Pimar- j säuretyp, die im Kolophonium vorhanden sind, mit Wasserstoff im wesentlichen gesättigt worden sind, oder

vollständig hydriertes Kolophonium, das bis zur sog. "Tetrahydro"-Stufe hydriert worden ist, in der beide äthylenische Doppelbindungen in den im Kolophonium vorhandenen natürlich vorkommenden Harzsäuren vom Abietinsäuretyp und Pimarsäuretyp mit Wasserstoff im wesent-

liehen gesättigt worden sind. Der Ausdruck "hydriertes Kolophonium" bezeichnet somit jedes hydrierte Kolophonium, in dem wenigstens eine der beiden äthylenischen Doppelbindungen in den im Kolophonium vorhandenen, natürlich vorkommenden Harzsäuren vom Abietinsäuretyp und

Pimarsäuretyp mit Wasserstoff im wesentlichen gesättigt

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ι worden sind. Besonders gut geeignet sind ferner Ester i von teilweise oder vollständig hydriertem Kolophonium, j die durch Umsetzung mit mehrwertigen Alkoholen, z.B. ; Glycerin und Pentaerythrit, hergestellt worden sind.

Die Formmassen gemäß der Erfindung für die Herstellung j

ι von Polypropylenfolien, die die nicht hydrierten Styrol-!

polymerisate oder Polystyrolgemische enthalten, sind
trübe und zuweilen milchigweiß, wenn sie zu nicht orien-i tierten Folien extrudiert oder gegossen werden. Wenn ^; 10 diese Folien jedoch biaxial vierfach oder stärker in
; jeder Richtung orientiert werden, ergeben sie

klare Folien. Diese Folien vereinigen in sich gute j ' Heißsiegelbarkeit bei niedriger Temperatur, gute Klar-

; heit und geringe Blockingneigung. Durch die Kombination
ι 15 mit den vorstehend beschriebenen Hartharzen werden sogar
noch niedrigere Heißsiegeltemperaturen möglich, ohne die
; Klarheit und Blockingeigenschaften zu beeinträchtigen. ''

Die Folien gemäß der Erfindung werden nach üblichen Methoden durch Mischen der Bestandteile, die gegebenen- ■ j 20 falls extrudiert und zu Granulat geschnitten werden
j können, Extrudieren durch eine Düse unter Bildung nicht
; orientierter Folien oder Grobfolien und anschließendes ! biaxiales Orientieren der Folie bei erhöhter Temperatur

ι !

entweder gleichzeitig nach dem Blasverfahren oder nach- ^! einander unter Verwendung von mit verschiedener Geschwin-; digkeit laufenden Walzen und einem Spannrahmen. ;

Einige spezielle Ausführungsformen der Erfindung werden i in den folgenden Beispielen beschrieben. Die in den ; Beispielen genannten Molekulargewichte der Harze wurden
durch Gelpermeationschromatographie unter Verwendung

einer mit porösem Glas (Porasil 60) gefüllten Säule von
6,1 m Länge und 7,9 mm Innendurchmesser bestimmt, die
mit Bezugsproben von Styrolhomopolymeren von bekanntem
Molekulargewicht geeicht waren.

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Beispiele 1 bis 9

In Tabelle 1 werden die Beispiele 1 bis 9 mit den Vergleichsbeispielen A bis G verglichen. Bei allen erfindungsgemäßen Versuchen und Vergleichsversuchen wurde flockenförmiges stereoreguläres Polypropylen mit einem durch Doppelbrechung bestimmten Schmelzpunkt von 167°C verwendet, das 0,1% Antioxydans und 0,1% Calciumstearat als säureneutralisierendes Mittel enthielt. Jedes Gemisch wurde als Schmelze bei 232°C zu Strängen extrudiert, die gekühlt und zu gleichmäßigem Granulat, das als pulverförmige Formmasse diente, zerkleinert wurden. Die pulverförmige Formmasse wurde dann durch Extrudieren des Pulvers durch eine Düse von 15,24 cm Länge und 1,02 mm Weite auf eine Walze, die durch inneres Kühlen bei 27°C gehalten und mit 2,13 m/Min, gedreht wurde, in eine Gießfolie von 0,71 mm Dicke umgewandelt. Diese Gießfolie wurde dann wie folgt zu einer biaxial orientierten Folie verarbeitet: Eine Probe von geeigneter Größe wurde ausgeschnitten und in die Klemmen einer Reckvorrichtung (Hersteller T.M.Long Co.) eingespannt. Jede Probe wurde dann 35 Sekunden auf 135°C erhitzt und gleichzeitig in Längsrichtung und Querrichtung sechsfach gereckt, wobei eine orientierte Folie einer Dicke von 1,98 um erhalten wurde. Diese biaxial orientierte Folie wurde einer Entladungsbehandlung von solcher Intensität unterworfen, daß die Oberflächenspannung wenigstens 36 Dyn/cm betrug.

Die Heißsiegelbarkeit jeder Folie wurde wie folgt ermittelt: Die Folie wurde über sich selbst gefaltet und zwischen die Backen einer Sentinel-Heißsiegelvorrichtung gelegt und 5 Sekunden bei der gewünschten Temperatur unter einem Druck von 9,07 kg heißgesiegelt. Die Festigkeit der Heißsiegelnaht wurde gemessen, indem der nicht verschweißte Teil der Folie in die Klemmen einer Instron-Zugprüfmaschine eingespannt und die Kraft, die erforderlieh war, um die Heißsiegelnaht zu lösen, gemessen wurde

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Bei sehr starken Heißsiegelnähten riß die Folie, bevor < die Heißsiegelnaht sich löste. In Tabelle 1 ist festzustellen, daß die Folien der Beispiele 1 bis 9 eine sehr ' hohe Festigkeit der Heißsiegelnaht aufwiesen, wobei in jedem Fall die Folie vor der Lösung der Heißsiegelnaht bei wenigstens einer oder mehreren der genannten Heiß- . siegeltemperaturen riß. Im Gegensatz hierzu rissen bei < den Vergleichsversuchen A, E, F und G die Folien nicht, und die Festigkeit der Heißsiegelnaht bei diesen Folien betrug fast Null. Bei den Vergleichsproben B, C und D war die Festigkeit der Heißsiegelnaht sehr hoch, jedoch war bei diesen Folien die Blockingerscheinung sehr stark.

Die Neigung einer Folie zu unerwünschtem Kleben, das auftritt, wenn Folien um einen Kern gewickelt werden, wurde wie folgt bestimmt: Eine Folie wurde auf eine andere gelegt, worauf mit einer Metallplatte ein Druck !

2
von 10,5 kg/cm ausgeübt wurde. Nachdem die Folien ι 3 Stunden im Wärmeschrank bei 40⁰C gehalten worden waren und der Druck aufgehoben wurde, wurde die Kraft bestimmt, die erforderlich war, um die zusammengepreßten orientierten Folien so an einem zylidrischen Stab vorbeizuziehen, daß die beiden zusammengepreßten Folien getrennt wurden. Sehr starkes Blocking macht sich dadurch bemerkbar, daß ^! die Folie reißt, wenn sie am Stab vorbeigezogen wird.

Wie die Ergebnisse in Tabelle 1 zeigen, rissen die Vergleichsproben B, C und D während der Bestimmung der j Blocking-Eigenschaften. Die Vergleichsfolien B, C und D ι waren so stark verklebt, daß ihre Brauchbarkeit begrenzt ! ist. Die Proben der Beispiele 1 bis 9 zeigten jedoch sehr gute Blocking-Eigenschaften. Außerdem hatten die gemäß Beispiel 1 bis 9 hergestellten Proben annehmbare optische Eigenschaften. Zur Ermittlung der optischen Eigenschaften wurde die Trübung gemäß ASTM D-1003 und die Klarheit .-emäß ASTM D-1746 ermittelt.

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Vergleichs-
versuch λ

% Harz

T a

bell

e 1

K.H.

Blocking (g/Zoll)

Optische

Eigen-

I

B

Festigkeit der 1

Heißsiegelnaht

R/264

R/245

R/218

bei 10,5 kg/cm²/

schäften

C

(Durchschnitt/Spitzenwert in

R/259

R/220

3/275

4O°C/3 Std.
Durchschnitt/
Spitzenwert

Trübung

Klarheit

D
' ■" ■ B
P

0

q/25,4 mm), Heißsiegeltemperatur
104⁰C 110°C 115,6°C 121°C

R/257
K.H.
K.H.

R/218
K.H.
K.H.

R/260
K.H.
K.H.

179/101

1.1

75

G

4% HAMS

K.H.

368/R

0.5

82

09

Beispiel 1

8% HAMS

R/249

R/88

R/242

R/268

408/R

0.5

83

O
(O

Beispiel 2

10% HAMS
4% PS
6% PS

R/242

38/60

R/133

R/124

432/R
115/70
103/63

0.5
1.7
2.2

83
61
44 (

825/079

Beispiel 3

8% PS

R/165
K.H.
K.H.

35/84

R/107

R/200

114/74

3.2

30

S446 .
I

Beispiel 4

5% AMS-S

K.H.

49/76

R/130

126/99

1.7

75

Beispiel 5

8% AMS-S

44/68

K.H.

17/26

R/142

176/130

3.4

69

Beispiel 6

3% LOME
3% PS

K.H.

R/110

R/92

R/211

47/30

2.7

61

4% LOME

K.H.

43/29

1.7

61

6% LOME

K.H.

86/51

2.4

48

5% S-AL

K.H.

.7 0/45

0.9

78

30/75

Tabelle 1 (Forts.)

% Harz

Festigkeit der Heißsiegelnaht (Durchschnitt/Spitzenwert in g/25,4 nun), Heißsiegeltemperatur

104°C

110°C

115,6°C

121°C

Blocking (g/Zoll)	Ontische	Eigen-
bei 10,5 kg/cm2/	schäften
4O°C/3 Std. Durchschnitt/ Spitzenwert	Trübung %	Klarheit %
38/28	2,2	63
26/18	2,4	52
63/46	1,2	73 '

Beispiel 7 15% AMS-S K.H. 35/64 R/108 R/223

5% PS

Beispiel 8 2% AMS-S K.H. 6% PS

Beispiel 9 2% AMS-S K.H.

K.H. 22/38 R/108

K.H. R/144 R/185

R ■ Folie reißt. K.H. « keine Heißsiegelnaht

HAMS ■ hydriertes Copolymerisat von oc-Methylstyrol und Vinyltoluol (Molekulargewicht etwa 3000; Erweichungspunkt 146°C)

AMS-S ■» nicht hydriertes Copolymerisat von oc-Methylstyrol und Styrol (Molekulargewicht etwa 1300; Erweichungspunkt 95°C)

LOME ■ nicht hydriertes niedrigmolekulares Polystyrol

(Molekulargewicht etwa 3750; Erweichungspunkt 105°C)

PS s» nicht hydriertes hochmolekulares Allzweck-Polystyrol (Molekulargewicht etwa 200.000)

S-AL ■ nicht hydriertes Copolymerisat von Styrol und Inden (Molekulargewicht etwa 500; Erweichungspunkt 75°C)

Beispiele 10 bis 16 I

Die Versuche wurden auf die in Beispiel 1 bis 9 beschriebene Weise unter Verwendung von verträglichen Hartharzen , in Kombination mit den nicht hydrierten Styrolpolymerisäten durchgeführt. Im Falle von Beispiel 10 wurden 4% ! nichthydriertes a-Methylstyrol-Styrol-Copolymerisat,
6% hydriertes Copolymerisat von a-Methylstyrol und ! Vinyltoluol und 90% stereoreguläres Polypropylen verwen- j det. Das bei den Vergleichsversuchen und bei den erfin- | dungsgemäßen Versuchen verwendete hydrierte Copolymeri- · sat von a-Methylstyrol und Vinyltoluol hatte ein Moleku- ! largewicht von etwa 3000, einen Erweichungspunkt von
146° und eine solche Molekulargewichtsverteilung, daß '■ mehr als 85% des Copolymerisats ein Molekulargewicht | zwischen 600 und 20.000 hatten. Dieses Copolymerisat
wurde bis zu 50%iger Sättigung der aromatischen Ringe
hydriert. Im Falle von Beispiel 11 wurde eine Kombina- ; tion von 4% eines hydrierten Copolymerisats von a-iethylstyrol und Vinyltoluol mit einem Gemisch von 2% niedrig- '■.

molekularem Polystyrol und 2% hochmolekularem Polystyrol j verwendet. Im Falle der Beispiele 12 bis 16 wurden andere verträgliche Hartharze, z.B. Pentadienpolymerisate, ! hydrierte und nichthydrierte Terpene, hydrierte Kolopho- j niumester und hydriertes niedrigmolekulares Polystyrol ' ι verwendet. Es ist zu bemerken, daß alle gemäß den Bei- !

spielen 10 bis 16 hergestellten Folien sehr gute Heiß- \

i Siegelfestigkeit aufwiesen, wobei die Heißsiegelnaht so ; fest war, daß die Folien in den meisten Fällen rissen.
Außerdem waren die Blockingeigenschaften und die opti- j sehen Eigenschaften sehr befriedigend. Ein Vergleich der
gemäß Beispiel 10 bis 16 hergestellten Folien mit den
Vergleichsfolien B, C und D in Tabelle 1 zeigt, daß verbesserte Blocking-Eigenschaften zusammen mit guten Heißsiegelnähten erzielt wurden. Darüber hinaus zeigt ein

Vergleich der Beispiele 10 bis 16 mit den Beispielen 1

bis 9, daß durch Verwendung von Hartharzen in Kombination L _ __ ._. .. _.

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mit nicht hydrierten Styrolpolymerisaten eine bessere gegenseitige Abstimmung von Heißsiegelbarkeit und Blocking-Eigenschaften erzielt wird.

809825/0792

% Harz

Tabelle 2

Festigkeit der Heißsiegelnaht (Durchschnitt/Spitzenwert in g/25,4 mm), Heißsiege!temperatur

110⁰C

1O4^ÜC

115,6°C

121°C Blocking (g/Zoll) bei 10,5 kg/cm2/ 4O°C/3 Std. Durchschnitt/ Spitzenwert

Optische	Eigen-
schäften
Trübung	Klarheit
0,9	79
1,4	69
1,6	76
1,4	82
0,9	80 ^J
1,0	78
1,8	83

Beispiel 10 Beispiel 11

Beispiel 12 Beispiel 13 Beispiel 14 Beispiel 15 Beispiel 16

H-ter H-KoI.

PENT Terpen H-PS

6% HAMS 4% AMS-S

4% HAMS 2% LOME 2% PS

4% AMS-S 6% PENT

4% AMS-S 6% H-ter

4% AMS-S 6t H-KoI.

R/146 R/227 R/239 R/246

48/92 R/167 R/175 R/209

R/198 R/218 R/263 R/246

R/207 R/186 R/185 R/236

R/203 R/247 R/174 R/294

R/264 R/193 R/247 R/224

R/118 R/186

127/103 101/82

147/126 115/95 130/105 100/75 91/71

4% AMS-S 6% Terpen

5% H-PS 5% AMS-S (0,6% Polyäthylenwachs)

hydriertes Dipentenpolymeres (Molgewicht etwa 750; Erweichungspunkt 115°C)

Pentaerythritester von vollständig hydriertem Kolophonium

(Molekulargewicht etwa 1250; Erweichungspunkt 1O5°C)

·■ nicht hydriertes Pentadienpolymeres (Molgewicht etwa 1790; Erw.-Punkt 100⁰C) < nicht hydriertes ß-Pinenpolymeres (Molgew, etwa 2280; Erweichungspunkt 130 C) ' zu 75% hydriertes niedrigmolekulares Polystyrol (Molekulargewicht etwa 2320; Erweichungspunkt 125°C)

Claims

Paten tansprüche

1) Formmasse, enthaltend etwa 80 bis 98 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse) eines stereoregulären Polypropylens und 2 bis 20 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmasse) eines nichthydrierten Styrolpolymerisats, das aus einem Gemisch von 25 bis 100 Gew.-% niedrigmolekularem Styrolpolymerisat und 0 bis 75 Gew.-% hochmolekularem Polystyrol besteht, wobei das niedrigmolekulare, nichthydrierte Styrolpolymerisat ein mittleres Molekulargewicht zwischen etwa 600 und 6000 und einen Tropfenerweichungspunkt zwischen etwa 70° und 145°C hat und das hochmolekulare Polystyrol ein mittleres Molekulargewicht oberhalb von 6000 hat.

2) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als nicht hydriertes Styrolpolymerisat ein a-Methylstyrol-Styrol-Copolymerisat enthält.

3) Formmasse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nichthydrierte Styrolcopolymerisat etwa 75% ot-Methy] styrol und etwa 25% Styrol enthält.

4) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichthydrierte Styrolpolymerisat ein Gemisch von niedrigmolekularem und hochmolekularem Polystyrol ist.

5) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichthydrierte Styrolpolymerisat ein niedrigmolekulares Polystyrol ist. J

6) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichthydrierte Styrolpolymerisat ein Copolymerisat von Styrol und einem aliphatischen a-01efin ist.

7) Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das nichthydrierte Styrolpolymerisat ein Gemisch eines a-Methylstyrol-Styrol-Copolymerisats mit Polystyrol ist.

809825/0792

ORIGINAL INSPECTED

8) Formmasse nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es ein verträgliches Hartharz mit einem Tropfenerweichunspunkt zwischen etwa 70° und 170°C in einer Menge von 25 Gew.-%, bezogen auf das Polypropylen, enthält.

9) Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hartharz ein Pentadienpolymerisat enthält.

10) Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hartharz ein Terpenpolymerisat enthält.

11) Formmasse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Terpenpolymerisat hydriert ist.

12) Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hartharz einen teilhydrierten oder vollständig hydrierten Kolophoniumester eines mehrwertigen Alkohols enthält.

13) Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hartharz ein hydriertes niedrigmolekulares Polystyrol enthält.

14) Formmasse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Hartharz ein hydriertes Styrolpolymerisat enthält, das eine solche mittlere Molekulargewichtsverteilung hat, daß nicht mehr als etwa 15% des hydrierten Styrolpolymerisats ein Molekulargewicht außerhalb des Bereichs von etwa 600 bis 20.000 haben, und das bis zu einem solchen Grad hydriert worden ist, daß wenigstens 50% der aromatischen Doppelbindungen reduziert sind. i

-— ι

15. Biaxial orientierte Folie aus der Formmasse nach j

i Anspruch 1 bis 14.

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