DE69933675T2

DE69933675T2 - Verfahren zur beschichtung von vorgrundierten polyolefinfolien

Info

Publication number: DE69933675T2
Application number: DE69933675T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Charlotte ABED; N. Bobby Fort Mill FURR; E. Bettina Bridgewater BONSALL; R. Douglas South Orange HOLCOMB
Original assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1998-07-09
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: CN1308650A; CA2336877C; MXPA01000374A; ES2278452T3; ATE342933T1; CA2336877A1; EP1102806A1; CN1136256C; ZA200101089B; AU766237B2; DE69933675D1; US6004680A; AU4781999A; WO2000002956A1; JP2002520437A; EP1102806B1

Description

Die Beschichtung thermoplastischer Polymersubstrate mit feuchtigkeitsresistenten undurchlässigen Beschichtungszusammensetzungen, um sie undurchlässig für Gase wie Sauerstoff und für Flüssigkeiten zu machen ist bekannt. Siehe z.B. US-Patentschrift 3,282,729, die das Auftragen einer wässrigen Lösung von Poly(vinylalkohol) (PVOH) und Trimethylolphenol auf ein thermoplastisches Polymersubstrat bei hoher Temperatur beschreibt. Ebenso bezieht sich zum Beispiel US-Patentschrift 5,073,419 auf einen Verbundfilm, der einen Film aus linearem Polyethylen niederer Dichte umfasst, der eine PVOH-Beschichtung einer Dicke von etwa 0,1 bis 3 mil aufweist. US-Patentschrift 5,487,940 betrifft eine metallisierte Polymerfilmstruktur, die eine sauerstoffundurchlässige Schicht und eine feuchtigkeitsundurchlässige Schicht umfasst. Die sauerstoffundurchlässige Schicht umfasst vernetztes PVOH und die feuchtigkeitsundurchlässige Schicht ist vorzugsweise metallisiertes ausgerichtetes Polypropylen oder Polyethylen.
Desgleichen betrifft US-Patentschrift 4,254,170 in zwei Richtungen ausgerichtete Hohlkörper aus Polyester, wobei eine Wand einer Vorform mit einer wässrigen Zusammensetzung beschichtet wird, die aus mindestens zwei nicht kompatiblen Polymeren besteht, von denen einer wasserlösliches PVOH ist, und der andere ein Polymerlatex mit geringer Wasserempfindlichkeit.
US-Patentschrift 5,384,192 betrifft eine Struktur, die ein Substrat aus anorganischem Oxid umfasst, die eine organische Polymerschicht aufweist. Sie umfasst eine adhäsionsfördernde Schicht zwischen dem Substrat und der organischen Polymerschicht. Eine Komponente der Adhäsionsschicht ist Poly(vinylphenol), auch als Poly(hydroxystyrol) bekannt.
WO-97/47678 offenbart ein Polyolefin-Substrat, eine Grundierungsschicht, die eine Schicht aus zufällig angeordnetem Vinylpolymer mit Hydroxylgruppen enthält, und eine anorganische undurchlässige Schicht, die aus einer wässrigen Beschichtungslösung aufgetragen wird.
US-Patentschrift 5,192,620 betrifft eine metallisierte Filmzusammensetzung, die ein Polymersubstrat umfasst, das eine Oberfläche aufweist, die mit einem adhäsionsfördernden Mittel modifiziert ist, wobei die modifizierte Oberfläche mit einer Oberflächenschicht von PVOH ausgestattet ist. Die Oberflächenschicht aus PVOH wird mit einem Lösungsbeschichtungsverfahren aufgetragen. Die Oberflächenschicht hat eine Metallschicht direkt darauf.
US-Patentschrift 5,491,023 betrifft eine metallisierte Filmzusammensetzung, die ein Polymersubstrat umfasst, das eine Oberfläche aufweist, die mit einem adhäsionsfördernden Mittel modifiziert ist, die modifizierte Oberfläche ist mit einer Oberflächenschicht von PVOH ausgestattet. Die Oberflächenschicht aus PVOH wird mit einem Extrusionsverfahren aufgetragen. Die Oberflächenschicht hat eine Metallschicht direkt darauf.
Trotz des reichen Stands der Technik bei undurchlässigen Beschichtungen stellen die derzeit erhältlichen Polymerfilme das Marktbedürfnis nach längerer Lagerzeit für verpackte Nahrungsmittel nicht zufrieden. Des weiteren sind viele dieser Produkte (z.B. aluminiumbeschichtete Filme) nicht mikrowellengeeignet, oder können nicht leicht entsorgt werden (z.B. mit Poly(Vinylidenchlorid) beschichtete Filme) und sind so unter Umweltschutzerwägungen nicht zufriedenstellend.
Es besteht in Fachkreisen ein Bedürfnis für zusätzliche Zusammensetzungen und Verfahren, die verbesserte un durchlässige Beschichtungen für Polymerprodukte, z.B. Filme bereitstellen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, um eine undurchlässige Beschichtung auf ein Polyolefinsubstrat mit Acryl-Grundierung, vorzugsweise einen Film, aufzubringen. Das Verfahren umfasst den Schritt des Aufbringens einer undurchlässigen Schicht in wässriger Lösung, die eine trockene anorganische undurchlässige Schicht auf der trockenen Grundierungsschicht bildet, auf einen im Handel erhältlichen vorgrundierten Polypropylenfilm.
Unter einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen undurchlässigen beschichteten vorgrundierten Polyolefinfilm bereit, der mit diesem Verfahren hergestellt wird.
Andere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden ausführlichen Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen weiter beschrieben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren bereit, um die Sperrleistung zu verbessern, indem die Benetzung von Lösungen der undurchlässigen Schicht auf wässriger Basis auf im Handel erhältlichen mit Acryl vorgrundierten Polyolefinsubstraten und die Haftung der damit erhaltenen anorganischen undurchlässigen Schichten an den vorgrundierten Polyolefinsubstraten gefördert wird, indem eine Lösung der undurchlässigen Schicht aufgetragen wird. Die verbesserte Haftung der getrockneten anorganischen undurchlässigen Schichten zeigt sich in verbesserter Leistung der Dampfsperre.
I. Die im Handel erhältlichen mit Acryl grundierten Filme
Beispiele von im Handel erhältlichen vorgrundierten Polypropylen-Filmen von Mobil Chemical Company umfassen: (A) VIGOR^® AB, ein beidseitig versiegelbarer Film aus orientiertem Polypropylen (OPP), der auf zwei Seiten mit einer Acrylbeschichtung beschichtet ist; (B) PROCOR^® AB-X, ein beidseitig versiegelbarer OPP Film, der eine Acrylbeschichtung auf beiden Seiten eines Polypropylenkerns aufweist, und zusätzlich zwei adhäsionsfördernde Schichten zwischen dem Kern und den Beschichtungsschichten aufweist; (C) BICOR^® 150, 170 ASB-X, ein beidseitig versiegelbarer OPP-Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite eines Polypropylenkerns aufweist und eine versiegelbare Schicht aus Poly(Vinylidenchlorid) (PVdC), die vom Kern durch eine adhäsionsfördernde Schicht getrennt ist, auf der anderen Seite; (D) BICOR^® 110 ASB-X, ein beidseitig versiegelbarer OPP-Film, der einen Polypropylenkern mit adhäsionsfördernden Schichten auf beiden Seiten hat und auf einer Seite mit einer Acrylbeschichtung und auf der anderen Seite mit einer versiegelbaren PVdC-Beschichtung beschichtet ist; (E) BICOR^® 318 ASB, ein beidseitig versiegelbarer OPP-Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite eines Polypropylenkerns und eine versiegelbare PVdC-Beschichtung aufweist; (F) BICOR^® 70 PXS ist ein einseitig versiegelbarer, PVdC-beschichteter OPP-Film, der eine "behandelte Schicht" auf einer Seite eines Polypropylenkerns aufweist, und eine versiegelbare PVdC-Beschichtung, die vom Kern durch eine adhäsionsfördernde Schicht getrennt ist, auf der anderen Seite; (G) BICOR^® AXT, ein zweiseitig versiegelbarer OPP-Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite und eine "sehr undurchlässige" PVdC-Beschichtung auf der anderen Seite aufweist, wobei jede Beschichtung vom Polypropylenkern durch adhäsionsfördernde Schichten getrennt ist; und (H) BICOR^® 70 HBS-2, ein einseitig versiegelbarer OPP mit einer Siegelschicht auf einer Seite eines Polypropylenkerns und einer sehr undurchlässigen PvdC-Beschichtung auf der anderen.
II. Wasserbasierende Zusammensetzungen für anorganische undurchlässige Schichten, die für die Erfindung nützlich sind
Das erfindungsgemäße Verfahren ist mit einer Vielfalt wasserbasierender anorganischer Beschichtungszusammensetzungen wie den untenstehend beschriebenen, die als Sperren gegen Gase, Dämpfe und Aromen wirken, nützlich.
Mit wasserbasierend sind Beschichtungen gemeint, die aus Lösungen aufgetragen werden, in denen das Lösungsmittel hauptsächlich Wasser ist, aber die kleinere Mengen zusätzlicher Lösungsmittel enthalten können, wie Isopropanol, aber nicht darauf begrenzt.
Der Begriff Dampf impliziert eine Flüssigkeit mit Partialdruck, wie Wasserdampf. Der Begriff Gas umfasst Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und andere.
"Aroma" umfasst solche Materialien, die einen Geruch tragen, zum Beispiel Menthol und andere. Zur Vereinfachung kann der Begriff "Dampfsperre" wie in dieser Erfindung verwendet, als Sperre für Gase und Aromen genau so wie für traditionell definierte Dämpfe interpretiert werden.
Desgleichen kann der Begriff "Lösung" wie hier verwendet, so interpretiert werden, dass er kolloidale Dispersionen und Suspensionen einschließt. Mit "kolloidaler Dispersion oder Suspension" ist jede Dispersion oder Suspension von Teilchen in einer Flüssigkeit gemeint, wobei die Teilchen größer sind als im molekularen Maßstab und sich nicht absetzen. Im Allgemeinen ist die Partikelgröße in einer Suspension oder Dispersion dieser Erfindung zwischen etwa 10 bis etwa 50 000 Angstrom.
Beschichtungslösung wie hierein verwendet bedeutet eine Flüssigkeit, die gelöste oder suspendierte Feststoffe enthält, die sich nicht absetzen, und die verwendet wird, um die Feststoffe auf ein Substrat aufzutragen.
In einer Ausführungsform enthält die anorganische wasserbasierende Beschichtung ein Alkalimetall-Polysilikat, wie Natriumpolysilikat, Kaliumpolysilikat oder Lithiumpolysilikat oder deren Mischungen. Geeignete Polysilikatbeschichtungen können unter den im Fachgebiet bekannten leicht ausgewählt werden.
Zum Beispiel kann die Beschichtungslösung ein Copolysilikat enthalten, d.h. eine Mischung von zwei verschiedenen Alkalimetall-Polysilikaten. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Lösung der undurchlässigen Schicht ein Copolysilikat von Lithium und Kalium, das durch die Formel (Li₂O)_x(K₂O)_1-x(SiO₂)_y dargestellt wird, wobei der Molenbruch von Li₂O x ist, das molare Verhältnis von SiO₂ zu M₂O y ist und M₂O (Li₂O)_x(K₂O)_1-x ist. Vorzugsweise ist x zwischen 0 und 0,5 und y hat einen Wert von mehr als 4,6 bis zu etwa 10. Alternativ ist x von 0,5 bis weniger als etwa 1 und y bewegt sich im Bereich von 1 bis etwa 10. Auch wenn dies weniger bevorzugt ist, kann y sich im Bereich von 1 bis 10 bewegen, wenn x weniger als 1 ist. Siehe auch z.B. WO97/44379 (27. November 1997).
Eine andere wünschenswerte undurchlässige Beschichtung enthält ein ausgewähltes Schichtsilikat (z.B. das Produkt MicroLite^® von W.R. Grace aus delaminiertem Vermikulit) dispergiert in einer Feststoffmatrix eines Alkalimetall-Polysilikats (oder deren Mischungen), so dass der Gewichtsanteil des Schichtsilikats in der getrockneten undurchlässigen Beschichtungsschicht von 1% bis 99 % beicht. Siehe WO97/47694 (18.Dezember 1997). Noch andere anorganische Beschichtungen werden in WO97/47695 (18. Dezember 1997) und WO97/47678 (18. Dezember 1997) beschrieben. Die Wahl dieser Beschichtungen ist keine Begrenzung der vorliegenden Anmeldung.
Spezifische Formulierungen geeigneter undurchlässiger Beschichtungen für die Verwendung in dem Verfahren und den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindungen werden ausführlicher in den untenstehenden Beispielen besprochen.
III. Durchführung des Verfahrens
Vorzugsweise fördert bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens der vorgrundierte Film eine gute Benetzung der nachfolgend aufgetragenen Beschichtungslösung auf dem Substrat und eine gute Adhäsion der getrockneten anorganischen undurchlässigen Schicht. Der letztere Vorteil zeigt sich an einer verbesserten Leistung der Dampfsperre beschichteter Artikel, die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt werden.
A. Das Substrat
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders gut geeignet für die Verwendung auf vorgrundierten Polymersubstraten wie Polyolefinen, insbesondere Polyethylen, Polypropylen, deren Copolymeren und Cycloolefinischen Copolymeren (COC) wie ein Copolymer von Ethylen und Norbornen (US-Patentschrift 5,087,677). Üblicherweise sind Polypropylen je nach Kundenanforderungen biaxial ausgerichtet. Besonders bevorzugte Artikel für die Beschichtung nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung sind Filme aus den erwähnten Polymeren. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Artikel durchsichtige beschichtete Filme, die von Mobil Chemical Company unter den Namen BICOR^® oder PROCOR^® hergestellt werden.
Wahlweise kann die Grundierungsschicht mit Plasma, Korona oder Flammen behandelt oder chemisch oxidiert oder geätzt sein, bevor eine Lösung einer undurchlässigen Beschichtung aufgebracht wird. Alternativ dazu kann ein Artikel auf mindestens einer Oberfläche oder Seite eine Heilssiegelschicht tragen. Beispiele solcher Heißsiegelschichten sind ein Ethylen-Proplyen-Copolymer oder Ethylen-Propylen-Butylen-Terpolymer.
Beispielhafte Polyolefinsubstrate, die in den untenstehenden Beispielen verwendet werden, sind die im Handel erhältlichen grundierten Filme aus biaxial ausgerichteten Polypropylen (BOPP), die von Mobil Chemical Company hergestellt werden. Ein bevorzugter Film ist Typ 310 AB, der auf beiden Seiten mit einem Acryl beschichtet ist. Es wurde herausgefunden, dass zusätzliche Koronabehandlungen unmittelbar vor dem Aufbringen einer Beschichtungslösung die Benetzung, Gleichmäßigkeit und Adhäsion der undurchlässigen Schicht verbesserten, sogar für diese Filme die in der Fabrik koronabehandelt wurden.
Die Grundierungsschicht ist vor dem Aufbringen der wasserbasierenden anorganischen Beschichtungsschicht trocken. Nach der Koronabehandlung wird eine herkömmliche Beschichtungsdicke der ausgewählten wasserbasierenden Beschichtungslösung aus anorganischem Oxid auf den grundierten Film aufgebracht, d.h. übliche Beschichtungsdicken wie ohne Grundierung verwendet werden, wie zwischen etwa 100 und etwa 500 nm auf der Oberfläche des Substrats. Die Grundierung kann mit jeder den Fachleuten bekannten Technik aufgebracht werden. Diese Techniken umfassen ohne Einschränkung Walzenbeschichtung, Sprühbeschichtung und Tauchbeschichtungstechniken.
Herkömmliche Walzenbeschichtungstechniken umfassen, aber sind nicht begrenzt auf die Beschichtungsverfahren Rakelstange, Walze, gegenläufige Walze, gleichlaufende Walze, Luftrakel, Rakel über Walze, Rakel, Gravur und Schlitzpressen. Allgemeine Beschreibungen dieser Typen von Beschichtungsverfahren können in Texten wie Modern Coating and Drying Techniques (E. Cohen and E.Gutoff, eds VCH Publishers) New York (1992) und Web Processing and Converting Technology and Equipment (D.Satas, ed; Van Nostrand Reinhold) New York (1984) gefunden werden. Dreidimensionale Artikel können mit Sprühbeschichtung oder Tauchbeschichtung beschichtet werden. Das Auftragverfahren ist keine Begrenzung der vorliegenden Erfindung, sondern kann unter diesen und anderen dem Fachmann gut bekannten Verfahren gewählt werden.
Nach der Beschichtung des Artikels mit einer undurchlässigen Beschichtungslösung muss das entstandene Produkt bei einer ausgewählten Temperatur getrocknet werden, die bei oder über der Raumtemperatur liegen kann. Die Wahl der Trocknungstemperatur hängt von der gewünschten Trockenzeit ab; das heißt, bei erhöhter Temperatur können schnellere Trocknungszeiten erreicht werden, die nicht nötig wären, wenn eine längere Trockenzeit akzeptabel wäre. Der Fachmann kann Ofentemperatur und Trockenzeit leicht wie gewünscht anpassen. Die Leistungsfähigkeit der getrockneten undurchlässigen Beschichtung ist unempfindlich gegenüber der Trockentemperatur im Bereich von 25 bis 200 °C. Ein Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist, dass undurchlässige Beschichtungen bei niedrigen Temperaturen (<100°C) getrocknet werden können, was bei der Walzenbeschichtung von Polypropylenfilmen nötig ist.
Zum Beispiel wird ein erhaltener Artikel (z.B. ein Mobil BICOR Film, 1 mil Dicke) der nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung beschichtet wurde, mit einer Sauerstoffdurchlässigkeit (OTR für Oxygen Transmission Rate) von weniger als 10 cm³/[m² Tag Atm] bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit bereitgestellt. Unter günstigen Umständen kann eine OTR von weniger als 5 cm³/[m² Tag Atm] bei 23 °C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit erreicht werden. Diese Leistung wurde in Experimenten im Pilotmaßstab mit Beschichtung durch Umkehrgravur reproduzierbarer erreicht als in Experimenten mit Schleuderbeschichtung.
Signifikant verbesserte Leistungen können erreicht werden, wenn die getrocknete undurchlässige Beschichtung mit einer schützenden Überbeschichtung bedeckt wird. Die Überbeschichtung kann entweder eine dünne (üblicherweise, aber nicht zwingend 1–10 μm dicke) Beschichtung oder ein laminierter Film sein. Dünne Überbeschichtungen können mit einer Vielzahl von Beschichtungsverfahren aufgebracht werden: Walzenbeschichtung, Sprühbeschichtung, Tauchbeschichtung. Derzeit ist es bei Verwendung von Walzenbeschichtung bevorzugt, Bahngeschwindigkeiten von weniger als 800 Fuß pro Minute zu verwenden, und insbesondere unter etwa 500 Fuß pro Minute. Laminate können durch Schmelzextrusions-Laminierung über der Beschichtung oder durch Klebstofflaminierung eines zweiten Films hergestellt werden. Beschichtete Artikel, die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellt wurden haben, wenn sie mit schützenden Überbeschichtungen versehen waren, OTRs von weniger als 10 cm³/[m² Tag Atm] bei 23 °C und 50 relativer Luftfeuchtigkeit erreicht. Die Laminate bieten Schutz gegen Verbiegen, die Leistung verschlechtert sich nicht so stark, wenn die Oberfläche laminiert ist. Die Überbeschichtung bietet zusätzlich verbesserte Biegefestigkeit, d.h. die Erhaltung der Leistung der Dampfsperre nach dem Biegen, und Feuchtigkeitsbeständigkeit, d.h. Erhalten der Leistung der Dampfsperre bei hoher relativer Feuchtigkeit.
Die folgenden Beispiele illustrieren die bevorzugten Zusammensetzungen und Verfahren der Erfindung. Diese Beispiele sind nur illustrierend und begrenzen nicht den Gültigkeitsbereich der Erfindung.
BEISPIELE
Beispiel 1
In diesem Experiment bestimmten wir, ob die mit Acryl vorgrundierten Filme Mobil Bicor die OTR einer undurchlässigen Beschichtung aus Lithium-Kalium Copolysilikat (LiK Sil) verbessern würden. Wir behandelten die Grundierung des handelsüblichen grundierten Films vor dem Aufbringen der Beschichtungslösung mit einer Korona. Unter Verwendung eines Bicor Films Typ 310 AB, der auf beiden Seiten vorgrundiert ist, brachten wird unsere LiK Sil-Beschichtung auf der Innenseite der Rolle auf (Bicor gage 310 (3,1 mil). Die Koronabehandlung der Grundierungsschicht verbessert die Benetzung, Gleichmäßigkeit und Adhäsion unserer undurchlässigen Schicht.
Wir folgten einem typischen Protokoll für die Herstellung eines Lithium-Kalium-Copolysilikats, (Li₂O)_x(K₂O)_1-x(SiO₂)_y, in dem der gesamte Feststoffanteil 12 Gewichtsprozent beträgt, und der Molenbruch von Li₂O, x, und das Molverhältnis y von SiO₂ zu den kombinierten Alkalimetalloxiden sind jeweils 0,5 und 3,46. Das verwendete Lithiumpolysilikat war Inobond^® Li 2043 Lithiumpolysilikatlösung (van Baerle) mit 3,0 Gewichtsprozent Li₂O und 24,5 Gewichtsprozent SiO₂. Das verwendete Kaliumpolysilikat war K-4009 Kaliumsilikatlösung (van Baerle) mit 13,0 Gewichtsprozent K₂O und 26,85 Gewichtsprozent SiO₂. Mit kontinuierlichem Rühren wurden 53,1 g Inobond^® Li 2043-Lösung mit 108,1 g destilliertem Wasser verdünnt, gefolgt von der Zugabe von 38,8 g K-4009 Polysilikat.
Nach der Koronabehandlung beschichteten wir eine Seite des BICOR 120 AB-X mit LiK Sil. Wir verwendeten ein Walzenbeschichtungsverfahren (Gravur), um den Film auf eine trockene Dicke von 0,5 μ LiK Sil zu beschichten.
Wir trockneten den Film dann schnell bei einer Ofentemperatur von 60 °C. Die Messung der Sauerstoffdurchgangsgeschwindigkeit (OTR) wurde mit einem Instrument Mocon^® 2/20 durchgeführt. Die Messungen wurden für jede Probe bei 23 °C und 50 % relativer Feuchtigkeit durchgeführt.
Die Ergebnisse unserer Experimente mit im Handel erhältlichem grundiertem Film von Mobil sind untenstehend in Tabelle I aufgeführt.
Tabelle I Mobil/Bicor Film undurchlässig beschichtet

A bis H bezeichnen Filmproben wie auf Seite 3 beschrieben.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir eine Sperrleistung unter 10 cm3/[m2 Tag Atm] (CMD) bei 61, 152 und 244 Metern (200, 500 und 800 Fuß) pro Minute Bahngeschwindigkeit auf im Handel erhältlichem Substrat beobachteten. Typische Ergebnisse mit einem nicht vorgrundierten Film wären im Bereich von 25 bis 70 cmd mit höheren Ausreißern.
Beispiel 2
Unter Verwendung des gleichen Protokolls wie oben in Beispiel 1 beschrieben bewerteten wir die Beschichtungsbedingungen bei den beiden niedrigeren Bahngeschwindigkeiten (152 und 61). Der Gesamtfeststoffgehalt in dem Lithium-Kalium-Copolysilikat war entweder 18% oder 12 %, wie unten in Tabelle II angegeben.
Alle OTR wurden bei 23°C, 50% relativer Feuchte durchgeführt, wenn nicht anders angegeben.

A bis D bezeichnen Filmproben wie auf Seite 3 beschrieben.

Unsere Tests zeigten, dass wir bei den langsameren Geschwindigkeiten Ergebnisse fanden, die konsistent unter 10 OTR lagen.

Claims

Verfahren zum Bereitstellen einer undurchlässigen Beschichtung auf einem Polyolefinsubstrat, das mit einer Acrylgrundierung vorbeschichtet ist, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Auftragen einer wässrigen Beschichtungslösung auf ein Polyolefinsubstrat, das mit einer Acrylgrundierung vorbeschichtet ist (b) Trocknen, um eine trockene, undurchlässige anorganische Schicht über der Grundierung zu bilden (c) wobei die Beschichtungslösung Natrium-Polysilikat, Kalium-Polysilikat, Lithium-Polysilikat oder deren Mischungen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Polyolefinsubstrat gewählt wird unter Polyethylen, Polypropylen, cycloolefinischen Copolymeren und deren Copolymeren.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens auf einer Seite eine Heißsiegelschicht aufgetragen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die Acryl-Grundierungsschicht Plasmabehandelt, Koronabehandelt, Flammenbehandelt oder chemisch geätzt/oxidiert wird, bevor die undurchlässige anorganische Schicht aus der wässrigen Lösung aufgetragen wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei die undurchlässige Schicht ein Schichtsilikat umfasst, das in einer festen Matrix von Alkalimetall-Polysilikaten dispergiert ist, wobei der Gewichtsanteil des Schichtsilikats im Alkalimetall-Polysilikat sich zwischen 0,01 und 0,99 bewegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, das zusätzlich eine schützende Deckschicht umfasst.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, wobei der Film gewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus: (a) einem beidseitig versiegelbaren Film aus ausgerichtetem Polypropylen (OPP), der auf zwei Seiten mit einer Acrylbeschichtung versehen wurde; (b) einem beidseitig versiegelbaren OPP Film, der eine Acrylbeschichtung auf beiden Seiten eines Polypropylenkerns aufweist, und zusätzlich zwei adhäsionsfördernde Schichten zwischen dem Kern und den Beschichtungsschichten aufweist; (c) einem beidseitig versiegelbaren OPP Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite eines Polypropylenkerns aufweist, und eine versiegelbare Poly(vinylidenchlorid) (PVdC)-Beschichtung, die vom Kern durch eine adhäsionsfördernde Schicht getrennt ist auf der anderen Seite; (d) einem beidseitig versiegelbaren OPP Film, der einen Polypropylenkern aufweist, mit adhäsionsfördernden Schichten auf beiden Seiten. (e) einem beidseitig versiegelbaren OPP-Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite eines Polymerkerns aufweist, und eine versiegelbare PVdC-Beschichtung; (f) einem einseitig versiegelbaren, PVdC-Beschichteten OPP-Film, der eine behandelte Seite auf einer Seite eines Polypropylen-Kerns aufweist, und eine versiegelbare PVdC-Beschichtung, die durch eine adhäsionsfördernde Schicht vom Kern getrennt wird auf der anderen Seite (g) einem zweiseitig versiegelbaren OPP Film, der eine Acrylbeschichtung auf einer Seite aufweist, und eine höchst undurchlässige PVdC-Beschichtung auf der anderen, wobei jede Beschichtung durch adhäsionsfördernde Schichten vom Polypropylenkern getrennt ist und (h) einem einseitig versiegelbaren OPP mit einer Siegelschicht auf einer Seite eines Polypropylenkerns und einer höchst undurchlässigen PVdC-Beschichtung auf der anderen Seite.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beschichtungslösung ein Copolysilikat von Lithium und Kalium umfasst, das die Formel (LiO₂)_x(K₂O)_1-x(SiO₂)_y aufweist, wobei Y> 4,6 bis 10 ist und x zwischen 0 und 0,5.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Beschichtungslösung ein Copolysilikat von Lithium und Kalium umfasst, dessen Formel (LiO₂)_x(K₂O)_1-x(SiO₂)_y, wobei Y = 1–10 und x von 0,5 bis <1 ist.