DE69029374T2

DE69029374T2 - Orientierter, undurchsichtiger und heisssiegelbarer Mehrschichtfilm

Info

Publication number: DE69029374T2
Application number: DE69029374T
Authority: DE
Inventors: Patricia A Cyr; Leland Li-Jen Liu
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1988-06-16
Filing date: 1990-01-04
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2010-01-05
Also published as: JPH03203641A; DK0436269T3; GR3022656T3; JP2801048B2; EP0436269B1; HK1006825A1; EP0436269A1; US4944990A; ES2096579T3; DE69029374D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Mehrschichtenfolie und insbesondere eine flexible, heißsiegelbare Mehrschichtenfolie, die vor allem zum Verpacken geeignet ist, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Beim Verpacken gewisser Nahrungsmittel, zum Beispiel von Nahrungsmitteln für einen Imbiß, wie Maisprodukten, Kartoffelchips und Keksen, ist es übliche Praxis, eine Mehrschichtenfolie mit zwei oder mehr Polymerschichten zu verwenden, von denen eine als wirksame Heißsiegelschicht bekannt ist. Beim Verpackungsverfahren kann eine derartige zugeführte Mehrschichtenfolie in einer senkrechten Form- und Füllmaschine in die Form einer Röhre gebracht werden. Randbereiche der Heißsiegelschicht werden Seite auf Seite aufeinandergebracht und zusammen heißgesiegelt, um eine Röhre zu bilden. Als nächstes führt die Verpackungsmaschine automatisch sowohl eine horizontale Heißsiegelung zur Ausbildung einer Tüte als auch eine horizontale Trennung zum Ablösen des Bodens der Tüte vom Abwärtsstrom aus. Das Produkt wird in das offene Ende der Tüte abgegeben, und schließlich erfolgt ein zweites horizontales Heißsiegeln und Trennen, um ein Produkt zu erhalten, das in einer Röhre verpackt ist, die an beiden Enden und entlang einer die versiegelten Enden verbindenden Naht heißversiegelt ist. Wenn ein Nahrungsmittel oder ein anderes Produkt in die Verpackung abgegeben wird, liegt darin auch Luft vor. Diese unterstützt das Schützen und Polstern des Produkts während des nachfolgenden Transports der fertigen Verpackungen. Während des Produkttransports, insbesondere bei größeren Tüten, zum Beispiel solchen mit einem Inhalt von 0,5 Kilogramm (16 Unzen) des Produkts, neigen die Tüten dazu, sich an den versiegelten Enden zu spalten oder aufzuplatzen.
Das US Patent Nr. 4565739 beschreibt eine heißsiegelbare Mehrschichtenstruktur, die ein Substrat aus einer Polyolefinfolie aufweist. Eine zweite Schicht, die an mindestens einer Oberfläche der Substratfolie angeordnet ist, enthält ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen hoher Dichte und Gemischen hiervon sowie Polypropylen besteht. Eine Primerbeschichtung wird an mindestens einer Oberfläche der zweiten Schicht aufgebracht, und schließlich wird eine heißsiegelbare Schicht auf der Primerbeschichtung angeordnet. Die heißsiegelbare Schicht enthält ein Element aus der Gruppe, die aus einer Acrylpolymerschicht und einer Vinylidenchloridpolymerschicht besteht.
Die EP 0088535 beschreibt eine heißsiegelbare Folienstruktur, die ein Polyolefinsubstrat, eine Schicht eines statistischen Copolymers aus Ethylen und Propylen, eine Primerschicht auf der Copolymerschicht und ein heißsiegelbares Vinylidenchloridpolymer auf der Primerschicht aufweist.
Das US Patent Nr. 4377616 beschreibt eine undurchsichtige, biaxial orientierte Polymerfolienstruktur, die eine thermoplastische Kernmatrix mit einer Lage aus Poren aufweist. Diese Poren werden durch den Einschluß von kugelförmigen poreninituerenden festen Teilchen in dem Matrixmaterial erzeugt. Diese Teilchen sind mit dem Matrixmaterial unverträglich. Der von den Teilchen belegte Porenraum ist wesentlich kleiner als das Porenvolumen. Das Polymermatrixmaterial wird in Form einer Folie extrudiert, und an gegenüberliegenden Oberflächen der Folie sind porenfreie, durchsichtige thermoplastische Hautschichten angeordnet, die an der genannten Oberfläche haften. Die in dieser Struktur vorhandenen Poren verursachen eine Lichtbrechung, was dazu führt, daß sie undurchsichtig erscheint.
Die vorliegende Erfindung sucht nach der Bereitstellung einer heißsiegelbaren Folie, die zum Verpacken geeignet ist und verbesserte Eigenschaften aufweist, insbesondere eine größere Heißsiegelfähigkeit und verbesserte Eigenschaften für den Flüssigkeitstransport.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine heißsiegelbare Struktur bereitgestellt, die folgende Merkmale aufweist:
(a) ein biaxial orientiertes Substrat, das eine homopolymere Polypropylenfolie aufweist, die durch Hohlräume undurchsichtig gemacht ist;
(b) eine zweite, coextrudierte Schicht auf mindestens einer Oberfläche des Substrats (a), wobei die zweite Schicht (b) ein heißsiegelbares Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte oder Ethylen-Propylen-Copolymer oder ein heißsiegelbares Gemisch hiervon enthält;
(c) eine Primerbeschichtung auf der Oberfläche der zweiten Schicht (b), wobei die Oberfläche vorher behandelt worden ist, um die Oberflächenenergie zu erhöhen; und
(d) eine heißsiegelbare Schicht auf der Primerbeschichtung (c), wobei die heißsiegelbare Schicht (d) ein Vinylidenchloridcopolymer umfaßt, das mindestens 50 Gew% Vinylidenchlorid enthält.
Wenn die Schicht (b) auf beiden Oberflächen des Substrats (a) coextrudiert ist, kann die Schicht (b¹) entweder mit der Schicht (b) identisch oder davon verschieden sein.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen heißsiegelbaren Struktur zur Verfügung, das folgende Merkmale umfaßt:
(i) Coextrudieren eines Substrats (a), enthaltend eine Folie aus einem homopolymeren Polypropylen mit mindestens einer zweiten Schicht (b), die ein heißsiegel bares Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte oder ein Ethylen-Propylen-Copolymer oder Gemisch hiervon beinhaltet;
(ii) biaxiales Orientieren des coextrudierten Produkts der Stufe (i), um Hohlraum zu erzeugen und das Produkt dadurch undurchsichtig zu machen;
(iii) Behandeln des coextrudierten Produkts der Stufe (i), um die Oberflächenenergie zu erhöhen;
(iv) Aufbringen einer Primerbeschichtung (c) auf eine Oberfläche der zweiten Schicht (b); und
(v) Aufbringen einer heißsiegelbaren Schicht (d) auf die Primerbeschichtung (c), wobei die heißsiegelbare Schicht (d) ein Vinylidenchloridcopoylmer beinhaltet, das mindestens 50 Gew% Vinylidenchlorid aufweist.
Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Substrats, das durch Hohlraum undurchsichtig gemacht ist, in einer heißsiegelbaren Mehrschichtenstruktur, wie sie oben definiert wurde.
Das für den Einsatz in dem Substratmaterial (oder Kemmaterial) (a) der mehrschichtigen heißsiegelbaren Folienstruktur in Betracht gezogene Polyolefin der vorliegenden Erfindung umfaßt homopolymeres Polypropylen. Besonders bevorzugt ist ein isotaktisches Polypropylen, das mindestens 80 Gew% isotaktisches Polypropylen enthält. Es ist auch bevorzugt, daß das Polypropylen einen Schmelzfluß-Index von 4 bis 8 g / 10 Minuten aufweist. Die Substrat- oder Kernschicht (a) der vorliegenden Erfindung ist undurchsichtig. Die Undurchsichtigkeit kann der Substratschicht in jeder bekannten Weise verliehen werden. Zum Beispiel kann das Polyolefinsubstrat auf die im US Patent 4377616 beschriebene Art undurchsichtig gemacht werden. Zusätzlich ist die Substrat- oder Kernschicht (a) der vorliegenden Erfindung vorzugsweise weiß. Die Weißheit kann der Substratschicht in jeder bekannten Weise verliehen werden. Zum Beispiel kann das weiße undurchsichtige Substrat oder der weiße undurchsichtige Kern (a) durch Mischen eines größeren Anteils an Polyolefin mit einem zweiten Material, das einen höheren Schmelzpunkt aufweist und in Form von Mikrokügelchen vorliegt, hergestellt werden. Das Gemisch wird erhitzt, um das Polyolefin zu schmelzen, und die Mikrokügelchen werden in dem geschmolzenen Material dispergiert. Das Gemisch wird dann als Kernschicht coextrudiert, und die Schicht wird biaxial orientiert, um darin Hohlraum zu bilden. Ferner können 1 bis 3 % TiO&sub2; zugegeben werden, um einen weiteren Grad an Weißheit zu erreichen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das weiße undurchsichtige Polyolefinfoliensubstrat durch Hohlraum undurchsichtig gemacht.
Das für den Einsatz in der Schicht (b) in Betracht gezogene Homopolymer, Copolymer (einschließlich Terpolymer) oder Gemisch hieraus funktioniert in der Weise (was in einiger Hinsicht noch nicht ganz zu verstehen ist), daß die gesamte Bindungsfestigkeit, die beim Einsatz von Heißversiegelungen mit Vinylidenchloridpolymer in ESM- oder Bördelverschlüssen ausgebildet werden, erhöht wird. Es umfaßt Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte oder lineares Polyethylen mit niedriger Dichte.
Das hier in Betracht gezogene Copolymer kann irgendein Copolymer (sei es ein statistisches Copolymer oder ein Blockcopolymer) umfassen, das normalerweise bei der Herstellung von mehrschichtigen Folien verwendet wird. Beispielsweise kann ein Ethylen-Propylen-Copolymer, vorzugsweise ein statistisches Ethylen-Propylen-Copolymer (das durch gleichzeitiges Polymerisieren der jeweiligen Monomeren im Gemisch hergestellt wird) zur Bildung der Schicht (b) benutzt werden. Eine wirksame Bildung eines statistischen Copolymers aus Ethylen und Propylen wird erreicht, wenn das Ethylen gleichzeitig mit dem Propylen in ausreichender Menge vorliegt, um zu erreichen, daß in dem erhaltenen Copolymer 0,5 bis 10 Gew% Ethylen vorliegen. Wenn das Copolymer ein Blockcopolymer ist, kann es bis 30 Gew% Ethylen enthalten.
Das für den Einsatz in der Schicht (b) vorgesehene Copolymer kann ein Terpolymer enthalten. Die in Betracht kommenden Terpolymere sind Polymere mit einer vergleichsweise niedrigen Stereoregularität. Die Terpolymeren haben einen Schmelzfluß- Index bei 446º0 (230ºC) im Bereich von 2 bis 10 Gramm pro 10 Minuten, vorzugsweise von 4 bis 6 Gramm pro 10 Minuten. Der kristalline Schmelzpunkt kann im Bereich von weniger als 250ºF (121ºC) bis etwas mehr als 271ºF (133ºC) liegen. Die Terpolymeren beinhalten hauptsächlich Propylen. Die Monomeren Ethylen und 1-Buten können zueinander in einem Molprozentverhältnis von etwa 0,3:1 bis 1:1 vorliegen.
Die bevorzugte Basissubstratschicht kann ein Homopolypropylen mit einem Schmelzpunktbereich von 321 bis 336ºF (161 bis 169ºC) sein. Ein im Handel erhältliches Material, auf das diese Beschreibung zutrifft, ist FINA W 828 ("FINA" ist eine Marke) . Für die coextrudierten Hautschichten, vorzugsweise für Terpolymere, wie Ethylen-Propylen-1-Buten-Terpolymere, lägen die Schmelzpunkte bei 266ºF (130ºC) und 255ºF (124ºC). Die Materialien sind als Chisso XF7500 und Chisso XF7700 ("CHISSO" ist eine Marke) im Handel erhältlich. Diese Terpolymeren enthalten 1 bis 7 Gew% Ethylen und 1 bis 7 Gew% 1-Buten.
Beim Herstellen der Nehrschichtenstruktur der vorliegenden Erfindung werden die Substratschicht (a) und die Schicht (b) derart coextrudiert, daß die Schicht (b) 2 bis 25 % der Gesamtdicke der beiden Schichten ausmacht. Für einige Anwendungszwecke kann die Schicht (b) an beiden Oberflächen einer Kernschicht aus Polypropylen (a) vorliegen, wobei dann die Schichten (b) 4 bis 50 % der Gesamtdicke der drei Schichten ausmachen. Bei der Herstellung der coextrudierten Folie hat es sich als vorteilhaft und zweckmäßig herausgestellt, gewisse Mengen von Ausschußextrudat in das Basishomopolymer Polypropylen oder ein anderes Polyolefin zurückzuführen. Somit kann das Homopolymer Polypropylen oder ein anderes Polyolefin 0 bis 30 % zurückgewonnenes Material im Gemisch enthalten.
Es wurde gefunden, daß Heißsiegelschichten, zum Beispiel solche aus einem Vinylidenchloridcopoylmer an Oberflächen von Polyolefinfolien, insbesondere an Oberflächen von Polypropylenfolien, nicht gut haften, selbst wenn die letzteren einer der gut bekannten Vorbehandlungen, zum Beispiel einer Behandlung durch Coronaentladung, einer Flammbehandlung oder einer Behandlung mit oxidierenden chemischen Stoffen, unterworfen worden sind. Das gleiche wurde gefunden, wenn es darum geht, die Haftung der hier in Betracht gezogenen Heißsiegel schichten gegenüber der Oberfläche der Schicht (b) herbeizuführen. Jedoch hat sich gezeigt, daß der Einsatz einer Pnmerbeschichtung (c) zwischen der Schicht (b) und der Heißsiegelschicht ein unerwartet hohes Ausmaß an Haftung mit sich bringt.
Die in Betracht kommenden Primermaterialien zur Verbesserung der Bindung zwischen der Schicht (b) und der Heißsiegelschicht (d) aus dem Vinylidenchloridcopolymer umfassen beispielsweise das Reaktionsprodukt eines Epoxidharzes und eines sauer eingestellten aminoethylierten Vinylpolymers. Die in Frage kommenden Epoxidharze sind Glycidylether von Polyhydroxyverbindungen. Typische Polyhydroxyverbindungen, die verwendet werden können, sind beispielsweise Bisphenol A, ein ringsubstituiertes Bisphenol A, Resorcin, Hydrochinon, Phenolformaldehyd, ein Novolac-Harz, ein aliphatisches Diol, wie Ethylenglykol, Propylenglykdl, 1,4-Butandiol und 1,6- Hexandiol, Glycerin, ein Niederalkylhydantom oder ein Gemisch dieser Verbindungen.
Die bevorzugten Epoxidharze der vorliegenden Erfindung sind jene, die durch die Glycidierungsreaktion zwischen Epichlorhydrin und Bisphenol A hergestellt werden. Epoxidharze dieser Art werden üblicherweise mittels ihres Epoxyäquivalentgewichts (EEW) klassifiziert. Dieses ist als Gewicht des Harzes in Gramm, das ein Gramm Äquivalent Epoxygruppen enthält, definiert. Harze mit einem EEW im Bereich von 170 bis 280 können im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzt werden. Der bevorzugte Bereich liegt bei 180 bis 210.
Bei einer Variation in der Zusammensetzung der Epoxidharzkomponente ersetzt eine Hydantoinverbindung das Bisphenol A. Beispielsweise kann 1,1-Dimethylhydantom in einem niedermolekularen Epoxidharz eingesetzt werden, da auf diesem Material basierende Harze vollständig wasserlöslich sind und dadurch die Notwendigkeit des Emulgierens entfällt.
Obwohl die spezielle Struktur des Epoxidharzes für den im Rahmen der Erfindung eingesetzten Primer nicht kritisch ist, hängen wichtige überlegungen bei der Auswahl des Epoxidharzes von seinem physikalischen Zustand ab. Beispielsweise muß es flüssig sein und in der zweiten Komponente oder in dem unten beschriebenen Härtungsmittel leicht dispergierbar oder löslich sein. Wenn das Epoxidharz eine niedrige Viskosität aufweist, kann es direkt in die zweite Komponente, d.h. in das Härtungsmittel, eingerührt werden. Jedoch ist es bevorzugt, das Epoxidharz in einer wäßrigen Emulsion einzusetzen.
Die zweite Komponente in den Epoxidprimerzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist ein aminomodifiziertes Acrylpolymer, das wasserlöslich ist. Dieses Polymer ist für die Epoxidverbindung ein Härtungsmittel. Das bevorzugte Material wird in der US 3719629 angegeben. Es kann allgemein als ein sauer eingestelltes aminoethyliertes Interpolymer mit Aminoalkylatgruppen beschrieben werden. Dieses Material wird durch Polymerisieren von Acrylat, Methacrylat, Styrol oder eines anderen geeigueten Monomeren mit einer ausreichenden Menge Methacryl- oder Acrylsäure, um einen Gehalt an -COOH von 7,5 bis 12,5 % zu erreichen, hergestellt. Die Techniken der Lösungspolymerisation sind bevorzugt. Das Polymer wird dann mit monomerem Ethylenimin umgesetzt und mit Salzsäure angesäuert, um das Polymer wasserlöslich zu machen.
Auf die Schicht (b) kann die Primerbeschichtung als Dispersion oder Lösung, mit einem organischen Träger, zum Beispiel einem Alkohol oder einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Xylol, oder einem Gemisch hiervon, aufgebracht werden.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein flüssiges Epoxidharz in einer Lösung des Härtungsmittels durch rasches Rühren emulgiert. Anschließend wird die erhaltene Dispersion mit Wasser bis zur gewünschten Konzentration für das Beschichten verdünnt, die normalerweise 2 bis 25 % Fest stoffe enthält.
Wenn das Epoxidharz mit dem Härtungsmittel gemischt wird, ist es im allgemeinen bevorzugt, eine bezüglich der stöchiometrischen Äquivalente ausgeglichene Menge der Epoxy- und der Amingruppen zu verwenden. Es hat sich aber gezeigt, daß das stöchiometrische Verhältnis über einen großen Bereich variiert werden kann, zum Beispiel von einer Epoxygruppe auf drei Amingruppen bis zu drei Epoxygruppen auf eine Amingruppe, vorzugsweise von einer Epoxygruppe auf zwei Amingruppen bis zu zwei Epoxygruppen auf eine Amingruppe, ohne die Brauchbarkeit des Produkts als Primerbeschichtung ernsthaft zu beeinträchtigen.
Es ist selbstverständlich, daß die Lösung oder Dispersion des Epoxidharzes und des Härtungsmittels kleine Mengen an Netzmitteln enthalten kann, um das Aufbringen des Primermaterials auf die Oberfläche der Schicht (b) zu erleichtern. übliche nichtionische Netzmittel, die verwendet werden können, sind zum Beispiel der Hexyl- oder Benzylether von Ethylenglykol, der Hexylether von Diethylenglykol, Butylalkohol, Hexylalkohol, Octylalkohol und Diacetonalkohol.
Obwohl Gemische der Epoxidharze und der Härtungsmittel vernetzen oder aushärten, ohne daß eine Zugabe eines Katalysators nötig ist, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, in bestimmten Fällen einen Aminkatalysator zu benutzen. Solche Katalysatoren sind zum Beispiel Propylendiamin und Hexamethylendiamin.
Es ist selbstverständlich, daß die vorliegende Mehrschichtenstruktur nicht auf die spezielle Klasse der Primerzusammensetzungen, wie sie oben definiert sind, beschränkt ist. Andere einsetzbare Primerzusammensetzungen sind jene, die im Britischen Patent Nr. 1134876 angegeben sind, wo ein Primer beschrieben ist, der durch Kondensieren eines Monoaldehyds mit einem Interpolymer aus Acrylamid oder Methacrylamid und mindestens einem anderen ungesättigten Monomer hergestellt worden ist. Das Britische Patent Nr. 1174328 betrifft ein Material, das als Primer in der vorliegenden Erfindung einge setzt werden kann. Das beschriebene Material ist das Produkt, das erhalten wird durch Kondensieren eines Aminoaldehyds mit Acrylamid oder Methacrylamid und durch nachfolgendes Interpolymerisieren des Kondensationsprodukts mit mindestens einem anderen ungesättigten Monomer in Gegenwart eines C&sub1;-C&sub6;- Alkanols.
Ein bevorzugtes Primerbeschichtungsharz dieser Art umfaßt ein Copolymer, das bis zu 90 Gew% Styrol, bis zu 80 Gew% eines Alkylacrylats, bis zu 15 Gew% Methacrylsäure und 5 bis 25 Gew% Acrylamid enthält und mit einer Lösung von Formaldehyd in n-Butanol, enthaltend 0,2 bis 3 Äquivalente Formaldehyd für jede Amidgruppe in dem Copolymer, kondensiert worden ist. Ein besonders bevorzugten Primerharz ist eine 50 % Feststoffe enthaltende Lösung eines Copolymerharzes, das 38,5 Teile Styrol, 44 Teile Ethylacrylat, 2,5 Teile Methacrylsäure und 15 Teile Acrylamid enthält und mit 5,2 Teilen Formaldehyd in n- Butanol kondensiert worden ist.
Eine Zusammensetzung des Vinylidenchloridpolymer-Latex, die als heißsiegelbares Deckbeschichtungsmaterial in Form der Schicht (d) auf die Primerbeschichtung (c) aufgebracht wird, ist für die Praxis der Erfindung nicht kritisch. Im Handel erhältliche Vinylidenchlorid-Latices, die einen Vinylidenchloridgehalt von mindestens 50 %, vorzugsweise von 75 bis 92 %, aufweisen, können verwendet werden. Die anderen ethyle nisch ungesättigten Comonomeren sind zum Beispiel α,β- ethylenisch ungesättigte Säuren, wie Acryl- und Methacrylsäure, Alkylester dieser Säuren mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie Methylmethacrylat, Ethylacrylat und Butylacrylat. Zusätzlich können α,β-ethylenisch ungesättigte Nitrile, wie Acrylnitril und Methacrylnitril, sowie monovinylaromatische Verbindungen, wie Styrol und Vinylchlorid, eingesetzt werden.
In Betracht kommende spezielle Vinylidenchloridpolymer- Latices enthalten 82 Gew% Vinylidenchlorid, 14 Gew% Ethylacrylat und 4 Gew% Acrylsäure Alternativ kann ein Polymer Latex mit einem Gehalt an 80 Gew% Vinylidenchlorid, 17 Gew% Methylacrylat und 3 Gew% Methacrylsäure ebenso benutzt werden. Zusätzlich kann man auch die Heißsiegelzusammensetzung verwenden, die in dem US Patent Nr. 4058649 beschrieben ist.
Die Mehrschichtenstruktur der vorliegenden Erfindung kann eine Gesamtdicke in einem großen Bereich aufweisen. Vorzugsweise hat sie aber eine Dicke von 0,5 bis 3,0 mils (12,7 bis 76,7 µm).
Bevor die Primerbeschichtungszusammensetzung auf die zweite Schicht aufgebracht wird, wird die freilegende Oberfläche der Schicht (b) behandelt, um seine Oberflächenenergie zu erhöhen und deshalb sicherzustellen, daß die Beschichtung gemäß der Schicht (c) fest daran haftet. Dadurch wird die Möglichkeit eliminiert, daß sich die Beschichtung abschält oder von dem Folienlaminat abgezogen wird. Diese Behandlung kann durch Anwendung bekannter Techniken erfolgen, zum Beispiel durch Folienchlorierung, d.h. durch Einwirken von gasförmigem Chlor auf die Folienoberfläche, durch Behandeln mit oxidierenden Mitteln, wie Chromsäure, heißer Luft oder Wasserdampf, oder durch eine Flammbehandlung. Obwohl jede dieser Techniken wirksam eingesetzt wird, um die Folienoberfläche vorzubehandeln, ist eine besonders bevorzugte Behandlungsmethode die sogenannte elektronische Behandlungsmethode, bei der die Folienoberfläche einer Coronaentladung unter Hochspannung ausgesetzt wird, während die Folie zwischen einem Paar beabstandeter Elektroden hindurchgeführt wird. Nach der elektronischen Behandlung der Folienoberfläche wird die Beschich tungszusammensetzung darauf aufgebracht.
Die auf die Oberfläche der Schicht (b) auf zubringende Primerdispersion kann eine Feststoffkonzentration von 5 bis 25 % aufweisen.
Die Primerdispersion kann unter Anwendung von Standardbeschichtungstechniken auf die Oberfläche der Schicht (b) aufgebracht werden, so daß ein Trockenbeschichtungsgewicht von 0,05 bis 0,25 Gramm / 1000 Quadratinch (Gramm / 6451,6 cm²) der Folie erhalten wird. Die so beschichtete Folie kann nachfolgend durch einen Heißluftofen geführt werden, um Wasser und Lösungsmittel vollständig zu entfernen. Anschließend kann diese mit Primer beschichtete Folie mit dem ausgewählten Vinylidenchloridpolymer-Latex beschichtet werden, wobei auch Standardbeschichtungstechniken, wie das Graveurbeschichten und das Walzenbeschichten, angewandt werden. Das mit dem Vinylidenchloridpolymer beschichtete System kann dann getrocknet werden, indem es durch einen üblichen Heißluftofen hindurchgeführt wird.
Die Menge des auf die Mehrschichtenfolie aufgebrachten Vinylidenchloridpolymers kann in einem breiten Bereich liegen und hängt von den speziellen Eigenschaften ab, die für das endgültige Folienprodukt gewünscht werden. Es können Beschichtungsgewichte von 1 bis 6 Gramm pro 1000 Quadratinch (Gramm / 6451,6 cm²) angewandt werden. Falls man eine zweiseitig beschichtete Folie wünscht, kann die günstige Coronabehandlung der Substratbeschichtung mit der Schicht (b), das Versehen mit Primer und das Aufbringen des Vinylidenchloridpolymers wiederholt werden, und zwar in einer Richtung oder in anderer Weise.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

BEISPIEL

Zur Herstellung einer Anzahl von mit PVDC beschichteten, orientierten Polymerfolien, die innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen, wurden übliche Techniken des Coextrudierens und des Orientierens angewandt. Für Ver gleichszwecke wurden mit PVDC beschichtete, orientierte Polymerfolien hergestellt, die außerhalb des Bereichs der Erfindung lagen.
Die mit PVDC beschichteten weißen undurchsichtigen Folien wurden bezüglich der Falzsiegelfestigkeit geprüft. Die Art des eingesetzten Polymers in der Hautschicht und der Prozentsatz der Kernschicht, den das Polymer darstellt, wurden variiert. Es wurden Falzsiegelungen von Haut zu Haut geprüft und die zum Trennen der Siegelungen erforderliche Kraft bestimmt.
Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß die Proben, welche weiße undurchsichtige Folien mit einem statistischen Ethylen- Propylen-Copolymer, einem Ethylen-Propylen-Blockcopolymer und einem Ethylen-Propylen-Buten-1-Terpolymer enthielten und mit PVDC beschichtet waren, Heißsiegelfestigkeiten aufwiesen, die deutlich höher waren als die Vergleichsprobe. Tatsächlich war die Siegelfestigkeit in der Folie mit dem statistischen Ethylen-Propylen-Copolymer bei 15 % der Kernschicht hervorragend. Gleichzeitig hatten die mit PVDC beschichteten weißen undurchsichtigen Folien ein ungewöhnlich gutes Aussehen. TABELLE: FOLIENSIEGELBARKEIT
Die mehrschichtige, heißsiegelbare Struktur der vorliegenden Erfindung weist viele äußerst wünschenswerte Eigenschaften auf. Die verbesserte Siegelbarkeit ist bei der Verpackung von vergleichsweise großen Produktmengen besonders wirkungsvoll, da bei solchen Verpackungen die Neigung bestand, sich an den Endnähten zu spalten oder aufzubrechen. Gleichzeitig ist dieses Verpackungsmaterial für das Verpacken von vergleichsweise kleinen Produktmengen sehr wirksam.
Zusätzlich führt die zweite Schicht gegenüber wäßrigen Druckfarben und Beschichtungen ein ausgezeichnetes Vornetzen und eine höhere Bindungsfestigkeit zwischen dieser Schicht und einem Substrat mit sich. Ferner hat die undurchsichtige Folie ein attraktives Aussehen und eine geringe Lichtdurchlässig keit, eine niedrige Wasserdampfdurchlässigkeitsrate und eine niedrige Sauerstoffdurchlässigkeitsrate, weil der darin eingeschlossene Hohlraum keinen Weg freigibt, über den Licht, Flüssigkeit oder Sauerstoff hindurchtreten kann.

Claims

1. Heißsiegelbare Struktur, enthaltend

(a) ein biaxial orientiertes Substrat, das eine durch Hohlraum undurchsichtig gemachte Folie aus einem homopolymeren Polypropylen aufweist;

(b) eine zweite, coextrudierte Schicht an mindestens einer Oberfläche des Substrats (a), wobei die zweite Schicht (b) ein heißsiegelbares Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte, ein Ethylen- Propylen-Copolymer oder ein Gemisch hiervon enthält;

(c) eine Primerbeschichtung auf der Oberfläche der zweiten Schicht (b), wobei die Oberfläche vorher behandelt worden ist, um die Oberflächenenergie zu erhöhen; und

(d) eine heißsiegelbare Schicht auf der Primerbeschichtung (c), wobei die heißsiegelbare Schicht (d) ein Vinylidenchloridcopolymer enthält, das mindestens 50 Gew% Vinylidenchlorid aufweist.

2. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 1, worin die Polypropylenfolie ein isotaktisches Polypropylen enthält, das mindestens 80 Gew% isotaktisches Polypropylen aufweist.

3. Heißsiegelbare Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Copolymer der zweiten Schicht (b) ein statistisches Copolymer enthält.

4. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 3, worin das Copolymer 0,5 bis 10 Gew% Ethylen und 90 bis 99,5 Gew% Propylen enthält.

5. Heißsiegelbare Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Copolymer der zweiten Schicht (b) ein Blockcopolymer enthält.

6. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 5, worin das Copolymer 10 bis 30 Gew% Ethylen enthält.

7. Heißsiegelbare Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Copolymer der zweiten Schicht (b) ein Terpolymer enthält.

8. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 7, worin das Terpolymer ein Ethylen-Propylen-1-Buten-Terpolymer ist, das 1 bis 7 Gew% Ethylen und 1 bis 7 Gew% 1-Buten enthält.

9. Heißsiegelbare Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin die Primerbeschichtung (c) das Reaktionsprodukt eines Epoxidharzes und eines sauer eingestellten aminoethylierten Vinylpolymers, das Kondensationsprodukt eines Monoaldehyds mit einem Interpolymer aus Acrylamid oder Methacrylamid und mindestens einem anderen ungesättigten Monomer oder das Kondensationsprodukt eines Aminoaldehyds mit Acrylamid oder Methacrylamid, das mit mindestens einem anderen ungesättigten Monomer in Gegenwart eines C&sub1;-C&sub6;-Alkanols interpolymerisiert worden ist.

10. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 9, worin das Epoxidharz einen Glycidylether einer Polyhydroxyverbindung enthält.

11. Heißsiegelbare Struktur nach Anspruch 10, worin die Polyhydroxyverbindung Bisphenol A, ein ringsubstituiertes Bisphenol A, Resorcin, Hydrochinon, Phenolformaldehyd, ein Novolac-Harz, ein aliphatisches Diol, Glycerin, ein Niederalkylhydantom oder ein Gemisch hiervon enthält.

12. Heißsiegelbare Struktur nach einem der Ansprüche 9, 10 und 11, worin das Epoxidharz ein Epoxyäquivalentgewicht von 170 bis 280 aufweist.

13. Heißsiegelbare Struktur nach einem der Ansprüche 9 bis 12, worin das sauer eingestellte aminoethylierte Vinylpolymer Aminolalkylatgruppen aufweist.

14. Heißsiegelbare Struktur nach einem der vorstehenden Ansprüche, worin das Vinylidenchloridcopolymer der heißsiegelbaren Schicht (d) 75 bis 92 Gew% Vinylidenchlorid enthält.

15. Verfahren zum Herstellen einer heißsiegelbaren Struktur, das folgende Stufen aufweist:

(i) Coextrudieren eines Substrats (a), das eine Folie aus einem homopolymeren Polypropylen enthält, mit mindestens einer zweiten Schicht (b), die ein heißsiegelbares Polyethylen mit hoher Dichte, Polyethylen mit mittlerer Dichte, lineares Polyethylen mit niedriger Dichte oder ein Ethylen- Propylen-Copolymer oder ein Gemisch hiervon ent-

(ii) biaxiales Orientieren des coextrudierten Produkts der Stufe (i), um Hohlraum zu erzeugen und dadurch das Produkt undurchsichtig zu machen;

(iii) Behandeln des coextrudierten Produkts der Stufe (i), um die Oberflächenenergie zu erhöhen;

(iv) Aufbringen einer Primerbeschichtung (c) auf eine Oberfläche der zweiten Schicht (b); und

(v) Aufbringen einer heißsiegelbaren Schicht (d) auf die Primerbeschichtung (c), wobei die heißsiegelbare Schicht (d) ein Vinylidenchloridcopoylmer aufweist, das mindestens 50 Gew% Vinylidenchlorid enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Substrat (a) und die zweite Schicht (b) derart coextrudiert werden, daß die zweite Schicht 2 bis 25 % der Gesamtdicke des Coextrudats ausmacht.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, worin die zweite Schicht (b) auf zwei Oberflächen des Substrats (a) derart coextrudiert wird, daß die zweite Schicht (b) 4 bis 50 % der Gesamtdicke des Coextrudats ausmacht.

18. Verfahren nach Anspruch 15, 16 oder 17, worin die Primerbeschichtung (c) auf die zweite Schicht (b) als Dispersion aufgebracht wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, worin die Primerbeschichtung (c) auf die Oberfläche der zweiten Schicht (b) als Lösung aufgebracht wird.

20. Verwendung eines Substrats, das durch Hohlraum undurchsichtig gemacht worden ist, in einer mehrschichtigen heißsiegelbaren Struktur, wie sie im Anspruch 1 definiert ist.