DE1569290B2 - Biegsame Mehrschichtfolie und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Biegsame Mehrschichtfolie und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Verpackungsfolien sollen eine geringe Durchlässigkeit für Gase und Feuchtigkeit aufweisen. Außerdem
ist es erwünscht, daß solche Folien durchsichtig sind und den Inhalt erkennen lassen.
Verpackungsfolien mit geringer Durchlässigkeit für Gase und Feuchtigkeit auf Basis von Kunststoffolien,
die mit einer Metallschicht kombiniert worden sind, sind bekannt. Die Metallschicht macht jedoch diese
Folien undurchsichtig.
Es sind bereits mehrschichtige, durchsichtige Verpackungsfolien bekannt. So wird in USA.-Patentschrift
3 188 265 ein Verpackungsfilm beschrieben, der durch Verbund von zwei Polymerfolien erhalten
wird. Eine solche Verpackungsfolie ist zwar durchsichtig, jedoch weist sie nicht eine in vielen Fällen
erforderliche ausreichende Undurchlässigkeit für Gase und Feuchtigkeit auf. Verpackungsfolien, die zwischen
einer Grundfolie und einer Deckfolie einen Film aus einem Copolymer des Vinylidenchlorids
aufweisen, sind aus der USA.-Patentschrift 2 824 025 bekannt. Die Zwischenschicht aus dem Copolymer
des Vinylidenchlorids verleiht solchen Folien sehr gute Eigenschaften hinsichtlich der Gas- und Feuchtigkeitsundurchlässigkeit.
Gleichzeitig wird aber die Durchsichtigkeit einer solchen Verpackungsfolie
ίο durch diese Zwischenschicht stark herabgesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verpackungsfolie zur Verfügung zu stellen, die Schutz des verpackten
Gutes gegen Gase und Feuchtigkeit bietet und die außerdem durchsichtig ist.
Gegenstand der Erfindung ist eine biegsame Mehrschichtfolie aus einer Grundfolie aus einem organischen
Kunststoff, einem anhaftenden Deckbelag aus einem organischen Kunststoff und einer zwischen der
Grundfolie und dem Deckbelag anhaftenden, zusam-
ao menhängenden anorganischen Zwischenschicht, die dadurch gekennzeichnet ist, das die Mehrschichtfolie
durchsichtig ist und die anorganische Zwischenschicht sich in glasartigem Zustand befindet, durchsichtig ist
und eine Dicke von 0,02 bis 2 μ hat.
In der Zeichnug zeigt
Fig. 1 eine mehrschichtige Folie gemäß der Erfindung
im Querschnitt, und
. F i g. 2 stellt ein Diagramm dar, welches die Beziehungen zwischen der Durchlässigkeit und der
Belagdicke angibt.
Der zur Kennzeichnung des Zwischenbelages verwendete Ausdruck »glasartig« oder »glasartiger Zustand«
bedeutet einen Überzug, der sich im Zustand einer unterkühlten Flüssigkeit oder eines Glases, d. h.
in einem nichtkristallinen festen Zustand befindet, in dem die Moleküle des Belages, wie in einer Flüssigkeit,
regellos angeordnet, aber an Ort und Stelle festgefroren sind und von den sie umgebenden Molekülen
festgehalten werden (vgl. »General Chemistry« von Linus Pauling, 1949, S. 255).
Die ausschlaggebenden Faktoren der anorganischen Zwischensperrschicht sind ihr physikalischer Zustand,
ihre Dicke, ihre Ununterbrochenheit, ihr Widerstand gegen die Einwirkung atmosphärischer Feuchtigkeit
und ihre Lage in der mehrschichtigen Folie.
Der glasartige Zustand der anorganischen Zwischenschicht steht im Gegensatz zu einem kristallinen
Zustand. Während man bisher annahm, daß kristalline Stoffe, wie Quarz, bessere Sperrschichten bilden,
hat sich herausgestellt, daß der glasartige Zustand für eine wirksame Sperrschicht wesentlich ist, wobei
allerdings als weitere Voraussetzung gilt, daß die anorganische, nicht kristalline Zwischenschicht eine
Dicke von nicht mehr als 2 μ aufweist. Eine Dicke von 2 μ entspricht auch der praktischen oberen
Dickengrenze, bei der sich die Folie noch biegen läßt, ohne daß die Sperrschicht Schaden leidet.
Die Mindestdicke soll 0,02 μ nicht unterschreiten, weil sonst die anorganische Zwischenschicht nicht
mehr zusammenhängend ist und dann nicht mehr wirksam als Sperrschicht dient.
Das Sperrvermögen von Belägen als Funktion der Dicke ist in F i g. 2 erläutert. Das Diagramm zeigt
die Durchlässigkeit für Sauerstoff und die Durchlässigkeit für Helium
als Funktion der Dicke
eines Belages aus Siliciummonoxyd auf einer 25,4 μ dicken, biaxial orientierten, wärmefixierten Folie aus
3 4
Polyalkylenterephthalat. Die Siliciummonoxydbeläge Die bevorzugten Grandfolien sind orientierte,
werden durch Aufdampfen von Siliciummonoxyd im wärmefixierte Polyesterfolien, orientierte, lineare
Vakuum unter Erhitzung mittels eines Elektronen- Polypropylenfolien, Folien aus Mischpolymerisaten
Strahls aufgetragen, und die Dicke wird, wie nach- aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen, Folien
stehend beschrieben, gemessen. Die Durchlässigkeits- 5 aus Polyvinylfluorid und aus Polyimiden. Jede dieser
werte sind in Barrer-Einheiten angegeben: Folien liefert die erforderliche optimale mechanische
Festigkeit und Dauerhaftigkeit. Es können aber auch
cm3 (bei NTP) · cm Dicke andere Folien, z. B. solche aus Zellglas, Polyamiden,
1 Barrer = 1O-10 ——
—— Celluloseacetat und linearem Polyäthylen, verwendet
cm* Hache ■ Sek. · cm Hg Druck lo werden Wie dem Fachmann bekLmt ist, können bei
einigen dieser Stoffe besondere Verfahren erforder-
Diese Messung wird nach der ASTM-Prüfnorm lieh sein. Cellulosefolien lassen sich z. B. wegen des
D-1434-58 durchgeführt. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, langsamen Entweichens von Feuchtigkeit und Weich-
daß die Durchlässigkeit für beide Gase umgekehrt machern nur schwer in einem Vakuumverdampfer
proportional mit der Dicke des Belages unter 0,03 μ 15 beschichten.
zunimmt und daß die Durchlässigkeit bei Dicken von Als Ausgangsstoffe für die Siliciumoxydüberzüge
etwa 0,01 μ und weniger gleich ist wie diejenige der können Siliciummonoxyd (SiO) oder Siliciumdioxyd
unbeschichteten Folie. (Es ist zu bemerken, daß der (SiO2) verwendet werden, während für Aluminium-Durchlässigkeitswert
der unbeschichteten Folie, d. h. oxydüberzüge Aluminiumtrioxyd (Al9O3) verwendet
der Kontrollfolie für Helium, durch Multiplizieren 20 wird. Zirkoniumoxydüberzüge können ebenfalls auf-
mit dem Faktor -±r gegenüber seiner wahren Stel- getraf* ™f*- Andere anorganische Stoffe, die
0,03 ö 6 gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind
lung versetzt worden ist, um seine Beziehung zu den diejenigen anorganischen Verbindungen, die sich
Heliumwerten in dem Diagramm zu zeigen.) durch Verdampfen in wasserunempfindliche, durch-Die
Zusammenhängende Natur der anorganischen 25 sichtige, glasartige Überzüge verwandeln lassen. Bei-Uberzüge
kann als praktisch undurchbrochene Be- spiele für verschiedene Verbindungen, die sich so
deckung der ganzen Oberfläche durch eine Glasur verarbeiten lassen, sind Salze, wie Blei(II)-chlorid
bezeichnet werden, zum Unterschied von einer (PbCl2), Silberchlorid (AgCl) und Calciumsilicat,
Dispersion oder Wucherung von aus Einzelteilchen welches als Mischoxyd abgeschieden wird,
bestehenden Stoffen. Nach der Methode der Tief- 30 Silberchlorid wird bei längerer Lichteinwirkung winkelmikroskopie im reflektierten Licht gelingt es, leicht trüb, vielleicht infolge der photochemischen zusammenhängende und nicht zusammenhängende Bildung von feinteiligem metallischem Silber. Ferner Überzüge für die Zwecke der Erfindung aufzulösen. ist bekannt, daß viele Stoffe, die sonst allen Anforde-Im allgemeinen kann festgestellt werden, daß anorga- rangen gemäß der Erfindung entsprechen, farbig nische Stoffe, die auf Oberflächen durch Ausfällen 35 sind, und dies muß natürlich in Betracht gezogen aus einer Flüssigkeit abgeschieden werden, aus Ein- werden. Zum Beispiel ergeben die Oxyde des Eisens zelteilchen bestehen und nicht die verbesserten Sperr- gelbrote Überzüge. Deshalb muß bei der Auswahl Schichteigenschaften gemäß der Erfindung liefern. des jeweiligen Stoffes darauf geachtet werden, daß Ebenso sind Überzüge, die durch kurzen Kontakt mit er für den Endverwendungszweck geeignet ist.
den Dämpfen des aufzutragenden Stoffes zustande 4° Der verschweißbare Deckbelag kann aus beliebikommen und als Verankerungsmittel für Druck- gen, zu diesem Zweck bekannten und für die jeweils farben oder Deckbeläge zufriedenstellend sein mögen, beabsichtigte Verschweißungsmethode geeigneten im allgemeinen nicht gleichmäßig genug verteilt, um Stoffen bestehen. Es hat sich herausgestellt, daß die die erfindungsgemäße Verbesserung zu ergeben. Sperrschichteigenschaften des verschweißbaren Deck-Selbstverständlich soll die anorganische, glasartige 45 belages, wenn sich dieser über der anorganischen Zwischenschicht widerstandsfähig gegen die Einwir- Zwischenschicht befindet, die ihrerseits an der kung von atmosphärischer Feuchtigkeit sein, weil Grundfolie anhaftet, in synergistischer Weise gegenanderenfalls unter der Wirkung der atmosphärischen über den ursprünglichen Sperrschichteigenschaften Feuchtigkeit eine Veränderung der Zwischenschicht des Deckbelagmaterials verbessert werden. Zum eintritt und die Zwischenschicht dann von den 5° Beispiel ergibt sich die Gesamtdurchlässigkeit einer Außenschichten ablöst. Borax oder Boroxyd sind mehrschichtigen Folie nach R. Bhargava und Mitdarum weniger geeignet als anorganische Zwischen- arbeitern (TAPPI, 40, 1957, S. 564) aus der Gleischicht. chung
bestehenden Stoffen. Nach der Methode der Tief- 30 Silberchlorid wird bei längerer Lichteinwirkung winkelmikroskopie im reflektierten Licht gelingt es, leicht trüb, vielleicht infolge der photochemischen zusammenhängende und nicht zusammenhängende Bildung von feinteiligem metallischem Silber. Ferner Überzüge für die Zwecke der Erfindung aufzulösen. ist bekannt, daß viele Stoffe, die sonst allen Anforde-Im allgemeinen kann festgestellt werden, daß anorga- rangen gemäß der Erfindung entsprechen, farbig nische Stoffe, die auf Oberflächen durch Ausfällen 35 sind, und dies muß natürlich in Betracht gezogen aus einer Flüssigkeit abgeschieden werden, aus Ein- werden. Zum Beispiel ergeben die Oxyde des Eisens zelteilchen bestehen und nicht die verbesserten Sperr- gelbrote Überzüge. Deshalb muß bei der Auswahl Schichteigenschaften gemäß der Erfindung liefern. des jeweiligen Stoffes darauf geachtet werden, daß Ebenso sind Überzüge, die durch kurzen Kontakt mit er für den Endverwendungszweck geeignet ist.
den Dämpfen des aufzutragenden Stoffes zustande 4° Der verschweißbare Deckbelag kann aus beliebikommen und als Verankerungsmittel für Druck- gen, zu diesem Zweck bekannten und für die jeweils farben oder Deckbeläge zufriedenstellend sein mögen, beabsichtigte Verschweißungsmethode geeigneten im allgemeinen nicht gleichmäßig genug verteilt, um Stoffen bestehen. Es hat sich herausgestellt, daß die die erfindungsgemäße Verbesserung zu ergeben. Sperrschichteigenschaften des verschweißbaren Deck-Selbstverständlich soll die anorganische, glasartige 45 belages, wenn sich dieser über der anorganischen Zwischenschicht widerstandsfähig gegen die Einwir- Zwischenschicht befindet, die ihrerseits an der kung von atmosphärischer Feuchtigkeit sein, weil Grundfolie anhaftet, in synergistischer Weise gegenanderenfalls unter der Wirkung der atmosphärischen über den ursprünglichen Sperrschichteigenschaften Feuchtigkeit eine Veränderung der Zwischenschicht des Deckbelagmaterials verbessert werden. Zum eintritt und die Zwischenschicht dann von den 5° Beispiel ergibt sich die Gesamtdurchlässigkeit einer Außenschichten ablöst. Borax oder Boroxyd sind mehrschichtigen Folie nach R. Bhargava und Mitdarum weniger geeignet als anorganische Zwischen- arbeitern (TAPPI, 40, 1957, S. 564) aus der Gleischicht. chung
Vorzugsweise besteht die anorganische Zwischenschicht aus einem Oxyd des Siliciums oder des Alu- 55 τ I1 t3
miniums, insbesondere aus Siliciummonoxyd. — = — + ·—- + —
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der er- " ^1 "a "s
findungsgemäßen Mehrschichtfolie besteht darin, daß
miniums, insbesondere aus Siliciummonoxyd. — = — + ·—- + —
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der er- " ^1 "a "s
findungsgemäßen Mehrschichtfolie besteht darin, daß
die zusammenhängende, anorganische Zwischen- in der die einzelnen Symbole die folgenden Bedin-
schicht auf die Grandfolie durch Aufdampfen im 60 gungen haben:
Vakuum aufgetragen wird und dann der Deckbelag
durch Strangpressen aus der Schmelze aufgebracht
Vakuum aufgetragen wird und dann der Deckbelag
durch Strangpressen aus der Schmelze aufgebracht
wird. Der anorganische Ausgangsstoff für die Bildung T = Gesamtdicke der mehrschichtigen Folie,
der Zwischenschicht wird vorzugsweise beim Auf- P = Durchlässigkeit der mehrschichtigen Folie,
dampfen durch elektrische Widerstandsheizung er- 65 PVP2
hitzt. Vorteilhaft ist es auch, den anorganischen Aus- und P3 = Durchlässigkeiten der Einzelschichten,
gangsstoff für die Zwischenschicht beim Aufdampfen tv f.,
mittels Elektronenstrahlen zu erhitzen. und is = Dicken der Einzelschichten.
Die synergistische Verbesserung der Deckschicht ergibt sich daraus, daß die Durchlässigkeit der mehrschichtigen
Folie wesentlich geringer ist, als sie sich auf Grund der obigen Gleichung aus den Durchlässigkeiten
und Dicken der Einzelschichten errechnet. Diese Wirkung ergibt sich aus den Beispielen 4
bis 9.
Der heißverschweißbare Deckbelag (in der Praxis erfolgt die Verschweißung durch gleichzeitige Einwirkung
von Wärme und Druck) besteht vorzugsweise aus verzweigtkettigem Polyäthylen, Mischpolymerisaten
des Vinylidenchlorids, Nitrocellulose oder Polyamiden. Für durch Lösungsmittel aktivierte
Verschweißungen ist Nitrocellulose ein gutes Beispiel, wobei die Aktivierung mit Hilfe von Ketonen,
wie Methyläthylketon oder Aceton, Estern, wie Butylacetat oder Äthylacetat, oder Gemischen aus
Äthern und Alkoholen erfolgt. Selbstklebende Klebstoffe bestehen in erster Linie aus Mischpolymerisaten
des Vinylacetats.
Ein 3 m langer und 15,24 cm breiter Streifen aus einer 25,4 μ dicken, biaxial orientierten, wärmefixierten
Polyäthylenterephthalatfolie wird im Vakuumverdampfer mit Siliciummonoxyd beschichtet.
Das Siliciummonoxyd besitzt einen besonderen, für die optische Beschichtung bestimmten Reinheitsgrad.
Die Folie wird mit Hilfe von Walzen mit einer Geschwindigkeit von 7,6 cm/Min, in einem Abstand
von 30,5 cm an der Verdampfungsquelle vorbeigeführt. Hierbei ist zu jedem Zeitpunkt eine Folienlänge
von 20,3 cm dem verdampfenden Material ausgesetzt, und die Folie bewegt sich ständig. Das
Siliciummonoxyd wird zunächst zu einem groben Pulver zerstoßen und dann in einen Porzellantiegel
eingebracht, in dem sich 0,76 mm dicke Wolframdrahtspulen befinden. Das an der Pumpleitung mit
Hilfe eines umgekehrten Ionisationsmanometers nach Bayard-Alpert gemessene Vakuum beträgt
5 · 10~6 mm Hg (Torr). Die beschichtete Folie wird
dann durch Strangpressen aus der Schmelze mit einem verzweigtkettigen Polyäthylenharz beschichtet,
welches einen zusammenhängenden, verschweißbaren Belag auf der mit Siliciumoxyd beschichteten
Oberfläche bildet.
Die Beschichtungsdicken werden durch Röntgenfluoreszenz gemessen. Hierbei wird Chromstrahlung
mit einer Heliumbahn und einem Analysatorkristall aus Äthylendiamintartrat unter Verwendung eines
Diffraktometers mit einem Strömungszähler angewandt. Die Wasserdampf durchlässigkeit wird gemäß
der USA.-Patentschrift 2147180 bestimmt. Die Gasdurchlässigkeiten werden in einer volumetrischen
Zelle gemäß der ASTM-Prüfnorm D-1434-58 bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle I angegeben. Die Durchlässigkeit für Sauerstoff ist 30mal geringer als
diejenige der Grundfolie allein; die Wasserdampfdurchlässigkeit ist mehr als lOOmal geringer.
Eine 20,3 μ dicke orientierte Polypropylenfolie wird gemäß Beispiel 1 behandelt. Die Ergebnisse
finden sich in Tabelle I. Die Durchlässigkeitswerte für Wasserdampf und für Sauerstoff sind 8mal niedriger
als diejenigen der Grundfolie.
Beispiel 1 Orientierte Polyesterfolie
Grundfolie Mit SiO
beschichtet
beschichtet
Mit SiO
und PÄ***
beschichtet
und PÄ***
beschichtet
Beispiel 2 Orientierte Polypropylenfolie
Grundfolie
Mit SiO beschichtet
Mit SiO
und PÄ*** beschichtet
Nominelle Foliendicke, μ
SiO-Belag, μ
Polyäthylenbelag, μ
Durchlässigkeit für Helium *
Durchlässigkeit für O2 *
Durchlässigkeit für Wasserdampf **
Abziehfestigkeit der Heißverschwei-
ßung, g/3,81 cm
* Barrer-Einheiten.
** g/100 ntfStd.
*** PÄ = Polyäthylen.
** g/100 ntfStd.
*** PÄ = Polyäthylen.
25,4
1,0
0,03
130
130
0,6
0,08 0,003
nicht verschweißbar 0,6
50,8
0,04
0,0006
1
50,8
0,04
0,0006
1
1200
20,3
4,1
0,5
40
0,5
40
0,3
nicht verschweißbar
0,3 50,8 0,025 0,06 5
1000
Beispiele 3 bis 8
Grundfolien aus orientiertem, wärmefixiertem Polyäthylenterephthalat werden nach den Verfahren
gemäß Beispiel 1 mit einem Belag bzw. mit zwei Belägen beschichtet, um die synergistische Wirkung
für die dreischichtige Folie aufzuzeigen. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle III.
Beispiel 6 I 7
Deckbelag
Gesamtdicke, μ
SiO-Belag, μ
Deckbelag, μ
Durchlässigkeit für Sauerstoff,
Barrer,
Barrer,
gemessen
vorausgesagt
keiner
27,9 0,7
0,0012
VPÄ*
76,2
0,7
48,3
0,0018 0,0032 keiner
25,4
0,06
0,06
0,002
VPÄ
68,6
0,06
0,06
43,2
0,0023
0,0054
0,0054
keiner
12,7
0,06
0,06
0,0044
VPÄ
58,4
0,06
0,06
45,7
0,006
0,020
0,020
* Verzweigtkettiges Polyäthylen, durch Strangpressen aus der Schmelze auf den anorganischen Überzug aufgetragen.
** Die Durchlässigkeit von-;Polyäthylen für Sauerstoff beträgt nach C.J.Major, »Modem Plastics«, Juli 1962, S. 135, l,j
bis 4,7; den vorliegenden Berechnungen wurde ein Wert von 2,0 zugrunde gelegt.
Beispiele 9 bis 12
Grundfolien aus orientiertem, wärmefixiertem Polyäthylenterephthalat mit Nenndicken von 19 bzw.
25,4 μ werden gemäß Beispiel 1 mit einem Belag lässigkeiten für Wasserdampf vor und nach derr
Biegen bestimmt werden. Die Ergebnisse finden sich in Tabelle IV. Man sieht, daß die mit zwei Beläger
beschichtete Folie gemäß der Erfindung wesentlich dauerhafter ist als die gleiche, jedoch nur mit de ι
bzw. mit zwei Belägen versehen, worauf die Durch- 25 anorganischen Sperrschicht versehene Grundfolie.
12
10
13
Gesamtdicke, μ
SiO-Belag, μ ;
Durchlässigkeit für Wasserdampf*, g/100 mVStd.,
ohne Biegung
20 Biegungen **
Polyester 19 μ
+ VPÄ-Deckbelag***
17,8 0,1
14 57
Polyester 19 μ
+ VPÄ-
Deckbelag
66
0,08
0,08
7
11
11
Polyester 25,4 μ
27,9
0,06
0,06
15
49
49
Polyester 25,4 μ
+ VPÄ-
Deckbelag
71,1
0,06
0,06
12
11
11
* IPV-Methode nach Du Pont (vgl. USA.-Patentschrift 2147180).
** Gelbo Flex Test nach P. A. Gelber und Mitarbeitern, »Modem Packaging«, Januar 1952 S. 125.
*** Verzweigtkettiges Polyäthylen.
Einzelne Blätter einer 25,4 μ dicken, orientierten, wärmefixierten Polyäthylenterephthalatfolie werden
durch Bedampfen mittels Elektronenstrahlen mit glasartigen, durchsichtigen anorganischen Belägen
beschichtet. Die Elektronenstrahlpistole wird mit 500 Watt betrieben. Die Elektronen haben eine
Energie von 5 bis 20 kV. Die vom Elektronenstrahl getroffene Fläche beträgt weniger als 1,6 cm2. Da
Vakuum in der Kammer beträgt 2 ■ 10~6 Torr. De Abstand vom Ziel der Elektronenstrahlen bis zu
Folie beträgt 30,5 cm, und das Ziel ist in einen Graphitboot untergebracht. Diese anorganische:
Zwischenschichten werden gemäß Beispiel 1 mit ver schweißbaren Deckbelägen versehen, wobei praktisc:
gleichwertige Ergebnisse erzielt werden. Diese sin* in Tabelle V zusammengestellt.
Verdampfter Stoff | Verdampfungsquelle | — | Dicke des Belages, μ |
Durchlass^ für Sauerstoff |
;keit, Barrer für Helium |
MgO | Norton-Magnesit 12 M | 0,2 | — ■ | 0,16 | |
Al2O3 | Norton-Alundum Nr. 4186 | 0,15 | 0,0018 | 0,04 | |
SiO2 | Gereinigter Sand (Baker) | 0,20 | 0,0014 | 0,7 | |
ZrO2 | Geschmolzener stabilisierter Zirko- | 1,6 | 0,01 | 0,4 | |
nit (Norton) | |||||
keiner | — | 0,03 | 1,0 |
409 516/1 <■
10
Die Grundfolie braucht nicht aus einem Polyester oder aus Polypropylen zu bestehen. Es werden Folien
von anderer chemischer Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 beschichtet. Hierbei bestehen die Grundschichten
aus einem Polyimid bzw. einem perfluorierten Mischpolymerisat. Der aufgedampfte Überzug ist
durchsichtig und vermindert die Durchlässigkeit, wie aus Tabelle VI ersichtlich. Eine Pölyimidfolie mit
einer anorganischen Sperrschicht und einem Deckbelag aus einem perfluorierten Polymerisat, wie sie
in der Tabelle angegeben ist, kann zur Herstellung eines spiralförmig gewickelten Rohres verwendet
werden, wobei die sich überlappenden Ränder der Folie verschweißt werden. Solche Rohre eignen sich
für die Verwendung innerhalb weiter Temperaturbereiche und sind gegen die meisten strömenden
Medien inert.
Eine mit einem durchsichtigen anorganischen Be^
lag beschichtete Grundfolie kann gemäß der Erfindung mit einem spinngebundenen (spun-bonded), Ungewebten
Vlies zu einem Schichtkörper zusammengefügt werden, der eine reißbeständige biegsame
Sperrschicht bildet. Die Durchsichtigkeit der Grundfolie und des Oxydüberzuges ist wichtig für die Zur^
Schaustellung von aufgedruckten Mustern auf unge^
webten Vliesen. Dies wird durch Beispiel 16 erläutert.
Grundfölie
ueiag | Dicke, μ | Durchlässigkeit^ Barrer | für Helium | |
ICkQ3 [I | keiner | _ | für Sauerstoff | 2,4 |
23,1 | SiO | 0,25 | 0,06 | 0,27 |
keiner | — | 0,005 | 44 | |
25,4 | SiO | 0,1$ | 3,5 | 5,5 |
0,62 | ||||
Perfluorierter Mischpolyester **
* Pölyimidfolie, hergestellt aus PyrPmellithsäüfedlanhydrid Und ^'-Diäminodiphenyläther.
** Mischpolymerisat aus Tetrafluorethylen und Hexafluprprppylen.
Eine mit Siliciummonoxyd beschichtete, 20,3 μ dicke Folie aus biaxial orientiertem Polypropylen
wird im Walzenmund einer Schmelzbeschichtungsvorrichtung mit einem spinngebundenen (spunbonded) Vlies aus linearem Polyäthylen kombiniert,
welches ein Flächengewicht von 33,9 g/m2 besitzt.
Der Siliciummonoxydbelag befindet sich auf der Seite
des spinngebundenen Vlieses und wird mittels einer 12,7 μ dicken Schicht aus einer Schmelze von verzweigtkettigem
Polyäthylen zum Anhaften gebracht. Die Schichtstoffherstellung erfolgt mit einer Geschwindigkeit
von 13,7 m/Min, unter Verwendung eines Luftspaltes von 3,8 cm bei 330° C, einer
Quetschwälzenteniperatur von 50° C, einer Kühlwalzentemperatur
von 40° C und einem Walzendruck von 44,7 kg/cm Walzenbreite. Anschließend
wird die andere Seite der Folie zwecks Erzielung der Haftfestigkeit mit einer Flamme aus Propan und
an Sauerstoff angereicherter Luft behandelt. Dann wird diese Seite aus der Schmelze mit einer 25,4 μ
dicken Schicht aus vefzweigtketfigem Polyäthylen mit einer Geschwindigkeit von 12,2 m/Min, beschichtet.
Die Schmelztemperatür beträgt 330° C, der Luftspalt 3,8 cm, die Temperatur der Quetschwalze
105Θ C, die Temperatur der Kühlwalze 40° C und
der Walzendruck 44,7 kg/cm Walzenbreite. Die Eigenschaften dieser Probe (Nr. 1) werden in Tabelle
VII mit denjenigen eines Sehichtkörpers verglichen, der unter den gleichen, Bedingungen* jedocn
unter Ersatz des Polypropylens, durch eine 12,7 μ
dicke, biaxial orientierte Polyäthylenterephthalatfqlie (Nr. 2) hergestellt ist. Als KontroHpro.be dient ein
Schichtkörper aus Aluminiumfolie und linearem
Polyäthylen; der in ähnlicher Anordnung mit einem
spmngebundenen Vlies züsajfliiigpgeiiigt igt
Schichtkörper
1
LPÄ/VPÄVSiO/OPP/VPÄ LPÄ/VPÄ/SiQ/OPÄT/VPÄ
LPÄ/VPÄVSiO/OPP/VPÄ LPÄ/VPÄ/SiQ/OPÄT/VPÄ
LPÄ/ypÄ/Ai/yPÄ
4,8 858/584
38/42 10264/7382
122/176 37,19 6,57
0,64 0,72 4,5
724/548
724/548
30/49
12304/9632
12304/9632
150/179
70,76
4,47
4,5
555/506
555/506
49/34
14343/13007
14343/13007
504/510
36,74
4,76
Dicke, μ ..,...,..,,...,,,,,,„,..
Zugfestigkeit, kg/cm2 ,.,.,...,,.<
Zugfestigkeit, kg/cm2 ,.,.,...,,.<
Elastizitätsmodul, kg/cm? ..,.,.>,
Zerreißfestigkeit nach
Zerreißfestigkeit nach
Elmendorf,g
Berstfestigkeit nach M u 11 e η, kg
Pneumatische Stoßfestigk^it, kg/cm
Durchlässigkeit für O2,
Pneumatische Stoßfestigk^it, kg/cm
Durchlässigkeit für O2,
nach 20 Biegungen *
g/100 m2/Std.
nach 20 Biegungen *
nach 20 Biegungen *
LPÄ = Lineares Polyäthylen, gebunden an spinngebundenes Vlies mit 33,9 g/m2 Flächengewicht.
VPÄ = 12,7 μ dicke Folie aus verzweigtkettigem Polyäthylen mit 25,7 μ dicker Deeks.ch.ieht aus linearem Polyäthylen.
= Lineares Polyäthylen.
= 20,3 μ dicke Folie aus orientiertem Polypropylen.
= 12,7 μ dicke Folie aus orientiertem Polyethylenterephthalat.
Die Aluminiumfolie ist 11,4 μ dick.
* Gelbo Flex Test.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 0,42
0,05
0,05
0,01
437Ö
437Ö
LPÄ
OPP
OPÄT
Claims (6)
1. Biegsame Mehrschichtfolie aus einer Grundfolie aus einem organischen Kunststoff, einem
anhaftenden Deckbelag aus einem organischen Kunststoff und einer zwischen der Grundfolie und
dem Deckbelag anhaftenden, zusammenhängenden, anorganischen Zwischenschicht, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mehrschichtfolie durchsichtig ist und die anorganische Zwischenschicht
sich in -glasartigem Zustand befindet, durchsichtig ist und eine Dicke von 0,02 bis 2 μ
hat.
2. Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Zwischenschicht
aus einem Oxyd des Siliciums oder des Aluminiums besteht.
3. Mehrschichtfolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Zwischenschicht
aus Siliciummonoxyd besteht.
4. Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtfolie nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die zusammenhängende, anorganische Zwischenschicht auf die Grundfolie
durch Aufdampfen im Vakuum aufgetragen und der Deckbelag sodann durch Strangpressen aus
der Schmelze aufgebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Ausgangsstoff
für die Zwischenschicht beim Aufdampfen durch elektrische Widerstandsheizung erhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Ausgangsstoff
für die Zwischenschicht beim Aufdampfen mittels Elektronenstrahlen erhitzt wird.
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