DE3732933A1 - Verwendung eines speziellen propen-polymerisats beim herstellen siegelbarer folien - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines speziellen Propen-Polymerisats zur Erzeugung der siegelbaren Schicht beim Herstellen siegelbarer Folien, die bestehen aus (i) einer Basisfolie aus Polypropen sowie (ii) einer auf der Basisfolie ein- oder beidseitig aufgebrachten siegelbaren Schicht aus einem Propen-Polymerisat mit einer gegenüber dem Polypropen der Basisfolie niedrigeren Erweichungstemperatur.

Die Erfindung betrifft nicht die Technik des Herstellens bzw. die Verfahrensweise beim Herstellen solcher siegelbarer Folien an sich, sondern ausschließlich die Verwendung eines bestimmten ausgesuchten Propen-Polymerisats zur Erzeugung der siegelbaren Schicht im Rahmen der einschlägig üblichen Verfahren zum Herstellen der betroffenen siegelbaren Folien. Diese Herstellverfahren sind dem Fachmann so geläufig, daß sich an dieser Stelle eine nähere Erläuterung erübrigt; nur zur Abrundung sei daher hingewiesen auf die zusammenfassenden Publikationen "Kunststoff-Ex­ trusionstechnik", Bd. II, Hanser-Verlag, München (1986), "Folien, Gewebe, Vliesstoffe aus Polypropylen", VDI-Verlag, Düsseldorf (1979), "Extrudierte Feinfolien und Verbundfolien", VDI-Verlag, Düsseldorf (1976) und Ullmann′s Encyklopädie, 4. Aufl., Bd. 11, S. 673-686, Weinheim (1976).

Wie die Verfahren zu Ihrer Herstellung, so sind auch die betroffenen danach hergestellten siegelbaren Folien notorischer Stand der Technik. So ist z.B. bekannt, daß Folien mit siegelbaren Schichten aus statistischen Copolymerisaten des Propens mit anderen Monoalkenen eine relativ gute Ver­ schweißbarkeit haben.

Verbesserungswürdig an den siegelbaren Folien mit siegelbaren Schichten aus den bekannten statistischen Copolymerisaten des Propens sind unbeschadet hiervon z. B. noch die Siegelanspringtemperaturen, die noch zu hoch liegen, sowie die Transparenz.

Hier setzt die Aufgabe an, die zur vorliegenden Erfindung geführt hat: Zur Erzeugung der siegelbaren Schicht ein Propen-Polymerisat aufzuzeigen, aus dem sich siegelbare Folien der betroffenen Art herstellen lassen, die in den vorgenannten Eigenschaften deutlich verbessert sind und die zudem einen großen Siegelbereich aufweisen.

Es wurde gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann durch die Verwendung eines besonders ausgewählten Propen-Polymerisats, das unter bestimmten Copolymerisations-Bedingungen mittels eines besonders aus­ gestalteten Polymerisationsverfahrens erhalten wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend die Verwendung eines speziellen Propen-Polymerisats zur Erzeugung der siegelbaren Schicht beim Herstellen siegelbarer Folien, die bestehen aus (i) einer Basisfolie aus Polypropen sowie (ii) einer auf der Basisfolie ein- oder beidseitig aufgebrachten siegelbaren Schicht aus einem Propen-Polymerisat mit einer gegenüber dem Polypropen der Basisfolie niedrigeren Erweichungstemperatur. Kennzeichnend für die Erfindung ist, daß man als Propen-Polymerisat zur Erzeugung der siegelbaren Schicht ein solches verwendet, das erhalten wird durch ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Randomcopoly­ merisaten des Propens mit anderen Monoalkenen durch Polymerisation eines Monomerengemisches aus Propen und anderen Monoalkenen mittels eines Ziegler-Natta-Katalysatorsystems bei Temperaturen von 50 bis 60, insbe­ sondere 60 bis 75°C und Drücken von 20 bis 35, insbesondere 25 bis 30 bar in der Gasphase in einem zentrischen, mit einer Froudezahl von 1 bis 3 bewegten Rührbett aus kleinteiligem Polymerisat unter Abfuhr der Poly­ merisationswärme durch Verdampfungskühlung, wobei man das Monomerengemisch kontinuierlich oder taktweise in die Polymerisationszone einbringt und das Polymerisat kontinuierlich oder taktweise aus der Polymerisationszone austrägt, mit den Maßgaben, daß man (a) in der Polymerisationszone den Druck und die Temperatur in einem Bereich hält, der dem gasförmigen Zustand des Monomerengemisches entspricht, (b) gasförmiges, nicht durch Polymerisation verbrauchtes Monomerengemisch aus der Polymerisationszone austrägt, verflüssigt, speichert und flüssig in die Polymerisationszone wieder einbringt, (c) die Temperatur in der Polymerisationszone regelt mittels fortlaufender Messung der Temperatur und einer dadurch bei Temperaturänderung ausgelösten Änderung der pro Zeiteinheit eingebrachten Menge an flüssigem, in der Reaktionszone verdampfendem Monomerengemisch, sowie (d) die durch Polymerisation verbrauchten Monomeren durch Zufuhr von Frisch-Monomeren ersetzt, mit dem besonderen Merkmal, daß - unter Einsatz eines Monomerengemisches, welches auf 100 Molteile Propen 0,5 bis 3,5, insbesondere 1,0 bis 3,0 Molteile Ethen und 0,2 bis 1,0, insbesondere 0,2 bis 0,5 Molteile Wasserstoff enthält - die Verweilzeit des Monomeren­ gemisches in der Polymerisationszone auf 0,5 bis 8, insbesondere 1 bis 4 Minuten gehalten wird.

Wie sich gezeigt hat, ist es für den erfindungsgemäßen Zweck besonders günstig, solche Propen-Polymerisate zu verwenden, die erhalten werden durch das nämliche Verfahren mit dem besonderen Merkmal, daß - unter Einsatz eines Monomerengemisches, welches auf 100 Molteile Propen 0,5 bis 3,5, insbesondere 1,0 bis 3,0 Molteile Ethen und 0,2 bis 1,0, insbesondere 0,2 bis 0,5 Molteile Wasserstoff sowie 0,5 bis 5,0, insbesondere 2,5 bis 4,5 Molteile Buten-1 enthält - die Verweilzeit des Monomerengemisches in der Polymerisationszone auf 0,5 bis 8, insbesondere 1 bis 4 Minuten gehalten wird.

Wie sich ferner gezeigt hat, bestehen die für den erfindungsgemäßen Zweck zur Erzeugung der siegelbaren Schicht besonders gut geeigneten Propen-Polymerisate hauptsächlich aus Propen-Einheiten und daneben zu 3 bis 10, vorzugsweise 3,5 bis 7 Gew.% Etheneinheiten sowie 0 bis 10, vorzugsweise 1 bis 6 Gew.% an Einheiten anderer einpolymerisierter Monoalkene, wie - insbesondere - guten oder auch Hexen bzw. Octen.

Wie sich zudem gezeigt hat, ist es im Rahmen der Erfindung besonders zweckmäßig mit Basisfolien zu arbeiten, die biaxial gereckt sind, eine Dicke von 10 bis 60, vorzugsweise 15 bis 50 µm haben und hergestellt sind aus einem Polypropen, das einen Schmelzpunkt von oberhalb 140, vorzugs­ weise oberhalb 150°C besitzt, einen in Xylol löslichen Anteil von weniger als 18 Gew.-% aufweist, einen Schmelzindex (2,16 bar/230°C) von 0,5 bis 10, vorzugsweise 2 bis 8 g/10 min hat und ein isotaktisches Homopoly­ merisat des Propens oder ein Copolymerisat des Propens mit weniger als 10 Gew.-% Etheneinheiten ist.

Des weiteren hat sich gezeigt, daß es von Vorteil ist, wenn die von der Erfindung betroffenen Folien mit siegelbaren Schichten einer Dicke von weniger als 3 µm, vorzugsweise einer Dicke von 1 bis 2 µm hergestellt werden.

Auch hat sich schließlich gezeigt, daß die von der Erfindung betroffenen siegelbaren Folien mit besonderem Erfolg als Verpackungsfolien auf schnellaufenden Verpackungsmaschinen (Einschlagmaschinen) eingesetzt werden können.

Was die stoffliche Seite der im Rahmen der Erfindung zur Erzeugung der siegelbaren Schicht einzusetzenden Propen-Polymerisate anbelangt, ist zu sagen, daß diese die einschlägig üblichen Hilfs- bzw. Zusatzstoffe in den einschlägig üblichen Mengen enthalten können, z. B. Antioxidantien, Verarbeitungsstabilisatoren, Korrosionsinhibitoren, Gleitmittel wie Ölsäureamid, Erucasäureamid, Stearinsäureamid bzw. Polydialkylsiloxan, Antiblockmittel wie feinteilige Kieselsäure bzw. Calciumcarbonat,

Antistatika wie ethoxylierte Alkylamine bzw. Glycerinfettsäureester, Antifoggingmittel wie Sorbitanfettsäureester, Nukleierungsmittel, Pigmente und/oder Füllstoffe.

Des weiteren können die für die siegelbare Schicht zu verwendenden Propen-Polymerisate verschnitten werden mit bis zu 20 Gew.% an anderen Olefin-Polymerisaten wie Ethen-Copolymerisaten mit Buten, Hexen oder Octen, wobei diese Copolymerisate zweckmäßigerweise eine Dichte von 0,90 bis 0,93 haben sollen, ferner Buten-Polymeren, Isobuten-Polymeren sowie binären Propen-Copolymerisaten. Zur Verbesserung der Eigenschaften der von der Erfindung betroffenen Folien kann es weiterhin empfehlenswert sein, die Propen-Polymerisate zu verwenden in Abmischung mit bis zu 15 Gew.-% an niedermolekularen Harzen wie Cumaron-, Erdöl- bzw. Terpenharzen, Ketonharzen, Polyamidharzen, Kolophoniumharzen, chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffharzen bzw. aromatischen Kohlenwasserstoffharzen.

Was die im Rahmen der Erfindung liegende Basisfolie anbelangt, so kann diese eine einschlägig übliche - auch in ihrer stofflichen Zusammensetzung einschlägig übliche - sein. Folien der betroffenen Art, seien sie z.B. transparent oder pigmentiert, kompakt oder schaumartig, sind aus Literatur und Praxis so wohlbekannt, daß sich nähere Ausführungen an dieser Stelle erübrigen. Auch im Rahmen der Erfindung gilt, daß die Basisfolie vorzugsweise biaxial verstreckt sein sollte.

Das Herstellen der von der Erfindung betroffenen siegelbaren Folien, die bestehen aus (i) einer Basisfolie aus Polypropen sowie (ii) einer auf der Basisfolie ein- oder beidseitig aufgebrachten siegelbaren Schicht aus einem - gemäß der Erfindung speziell ausgewählten - Propen-Polymerisat mit einer gegenüber dem Polypropen der Basisfolie niedrigeren Erweichungs­ temperatur, kann - wie eingangs bereits dargelegt - nach den einschlägig üblichen Verfahren erfolgen. So kann die siegelbare Schicht z.B. durch Laminieren oder Extrusionsbeschichten auf eine fertig vorgebildete Basisfolie aufgebracht werden. Bei weitem vorzuziehen ist indes, die siegelbare Folie herzustellen durch Coextrusion von siegelbarer Schicht und Basisfolie und anschließende biaxiale Verstreckung der dabei primär entstandenen Mehrschichtfolie.

Die von der Erfindung betroffenen siegelbaren Folien werden vorzugsweise eingesetzt auf dem Verpackungssektor.

Claims (1)

1. Verwendung eines speziellen Propen-Polymerisats zur Erzeugung der siegelbaren Schicht beim Herstellen siegelbarer Folien, die bestehen aus (i) einer Basisfolie aus Polypropen sowie (ii) einer auf der Basisfolie ein- oder beidseitig aufgebrachten siegelbaren Schicht aus einem Propen-Polymerisat mit einer gegenüber dem Polypropen der Basisfolie niedrigeren Erweichungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß man als Propen-Polymerisat zur Erzeugung der siegelbaren Schicht ein solches verwendet, das erhalten wird durch ein Verfahren zum kontinuierlichen Herstellen von Randomcopolymerisaten des Propens mit anderen Monoalkenen durch Polymerisation eines Monomerengemisches aus Propen und anderen Monoalkenen mittels eines Ziegler-Natta-Katalysatorsystems bei Tempe­ raturen von 50 bis 80°C und Drücken von 20 bis 35 bar in der Gasphase in einem zentrischen, mit einer Froudezahl von 1 bis 3 bewegten Rührbett aus kleinteiligem Polymerisat unter Abfuhr der Polymerisationswärme durch Verdampfungskühlung, wobei man das Monomerengemisch kontinuierlich oder taktweise in die Polymerisationszone einbringt und das Polymerisat kon­ tinuierlich oder taktweise aus der Polymerisationszone austrägt, mit den Maßgaben, daß man (a) in der Polymerisationszone den Druck und die Tempe­ ratur in einem Bereich hält, der dem gasförmigen Zustand des Monomeren­ gemisches entspricht, (b) gasförmiges, nicht durch Polymerisation ver­ brauchtes Monomerengemisch aus der Polymerisationszone austrägt, verflüs­ sigt, speichert und flüssig in die Polymerisationszone wieder einbringt, (c) die Temperatur in der Polymerisationszone regelt mittels fortlaufender Messung der Temperatur und einer dadurch bei Temperaturänderung aus­ gelösten Änderung der pro Zeiteinheit eingebrachten Menge an flüssigem, in der Reaktionszone verdampfendem Monomerengemisch, sowie (d) die durch Polymerisation verbrauchten Monomeren durch Zufuhr von Frisch-Monomeren ersetzt, mit dem besonderen Merkmal, daß - unter Einsatz eines Monomerengemisches, welches auf 100 Molteile Propen 0,5 bis 3,5 Molteile Ethen und 0,2 bis 1,0 Molteile Wasserstoff enthält - die Verweilzeit des Monomerengemisches in der Polymerisationszone auf 0,5 bis 8 Minuten gehalten wird.