DE4306153A1

DE4306153A1 - Siegelfähige orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung

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Publication number: DE4306153A1
Application number: DE4306153A
Authority: DE
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1993-02-27
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 1994-09-01
Also published as: DE59407249D1; MX9401476A; EP0614755A1; ZA941315B; CA2116182A1; ES2124329T3; CA2116182C; US5723088A; US5618618A; EP0614755B1

Description

Die Erfindung betrifft eine orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, umfassend eine Basisschicht, die im wesentlichen Polypropylen enthält, und mindestens eine siegelfähige Deckschicht. Die Folien zeichnen sich durch einen niedrigen Rei bungskoeffizienten in Verbindung mit einer ausgezeichneten Siegelfähigkeit und hervorragenden Verarbeitungseigenschaften aus.

Im Stand der Technik sind Folien mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten beschrieben. Die Anforderungen an die Verarbeitungsfähigkeit der Folien und deren Lauffähigkeit auf automatischen Maschinen sind im Laufe der Jahre ständig gestiegen. Aus diesem Grund werden immer niedrigere Reibungskoeffi zienten gefordert, wobei heute der Begriff "niedrig" Reibungswerte in einer Größenordnung von 0,3 bis 0,1 umfaßt, wohingegen vor einigen Jahren eine Reibung von 0,4 bis 0,5 durchaus als ausgezeichnet niedrig galt.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, Polyolefinfolien zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ein Carbonsäureamid zuzusetzen. Die beschriebenen Folien enthalten Amide in den Deckschichten oder in der Basis- und den Deckschich ten.

Die DE-A 20 01 032 beschreibt Folien aus verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen, deren Gleiteigenschaften durch Zusatz von Carbonsäureamiden und Antiblockmitteln verbessert sind. Da in die Deckschichten alleine keine ausreichende Menge an Gleitmittel eingearbeitet werden kann, wird die zusätzli che Einarbeitung der Amide in die Basisschicht empfohlen. Diese Folien haben einen Reibungskoeffizienten im Bereich von 0,4 bis 0,8 und entsprechen damit nicht mehr den heutigen Qualitätsanforderungen.

Die US-A-4,117,193 beschreibt mehrschichtige Folien aus einer Polypropylen- Basisschicht, welche ein Gleitmittel und ein Antiblockmittel und ein Antistatikmittel enthält. Die Deckschicht dieser Folien besteht aus einem Polymerblend und enthält zusätzlich ein Gleitmittel und ein Antiblockmittel. Das Polymerblend besteht aus einem Ethylen-Butylen-Copolymer und einem polyolefinischen Harz wie HDPE oder LDPE. Es ist beschrieben, daß die mangelhaften Gleiteigen schaften der Folien durch den Zusatz von Gleit- und Antiblockmitteln alleine nicht genügend verbessert werden können. Aus diesem Grund wird die Deckschicht durch Zusatz von HDPE oder LDPE in Kombination mit einem Gleit- und Anti blockmittel modifiziert. Die Reduktion des Reibungskoeffizienten ist nach den Beispielen und Vergleichsbeispielen wesentlich auf den Zusatz von HDPE zu rückzuführen. Reine Copolymer-Deckschichten mit gleicher Additivzusammen setzung weisen Reibungskoeffizienten von 0,7 bis 0,8 auf. Die Folien kombinieren hervorragende Reibungskoeffizienten mit einer guten Bedruckbarkeit. Sie sind jedoch durch den Zusatz des reibungsvermindernden polyolefinischen Harzes in der Trübung und im Glanz stark verbesserungsbedürftig.

Im Stand der Technik wird weiterhin als ausgezeichnetes Gleitmittel zur Realisie rung von Reibungswerten kleiner als 0,3 der Zusatz von Silikonöl in polyolefini schen Folien beschrieben. Einige Schriften empfehlen die Verwendung des Silikonöls in Kombination mit anderen Gleitmitteln.

Die EP-A 0 182 463 beschreibt eine mehrschichtige Folie, welche 0,05 bis 0,2 Gew.-% tertiäres aliphatisches Amin in der Basisschicht und eine Kombina tion von Silikonöl und SiO₂ in der siegelfähigen Deckschicht enthält. Nach der Beschreibung erhält man durch das überraschende Zusammenwirken von SiO₂, Silikonöl und Amin in Verbindung mit einer ausgewählten Deckschichtdicke von kleiner als 0,8 µm Folien mit Reibungskoeffizienten von 0,3 und kleiner. Trotz dieses hervorragenden Reibungskoeffizienten sind die Verarbeitungseigenschaf ten der Folie mangelhaft. Sie ist insbesondere nicht bedruckbar und daher für viele Anwendungen nicht geeignet.

Die EP-A 0 143 130 offenbart Folien, die ein Carbonsäureamid in der Basis schicht und ebenfalls die Kombination von Silikonöl und SiO₂ in der Deckschicht enthalten. Ähnlich wie in der oben erwähnten EP-A 0 182 463 wird eine syner gistische Wirkung der drei ausgewählten Komponenten auf den Reibungskoeffi zienten beschrieben. Auch diese Folien sind trotz ihrer vorteilhaften Gleitfähigkeit mangelhaft in der Verarbeitung. Auch ihnen fehlt die wichtige Eigenschaft Be druckbarkeit.

Die EP-A 0 194 588 und EP-A 0 217 598 beschreiben analog eine weiterentwickelte Folie, welche trotz guter Gleiteigenschaften durch Silikonölzusatz gut bedruckbar ist. Bei diesen Folien wird nur in eine Deckschicht Silikonöl, gegebe nenfalls in Kombination mit SiO₂, eingearbeitet. Die zweite silikonölfreie Deck schicht wird zur Verbesserung der Bedruckbarkeit coronabehandelt. Anschließend erfolgt die Übertragung von Silikonöl auf die Oberfläche dieser behandelten zweiten Deckschicht durch Kontakt mit der silikonölhaltigen ersten Deckschicht. Durch diesen Kunstgriff erhält man eine mit Silikonöl ausgerüstete Folie mit guten Gleiteigenschaften, die gleichzeitig auf der coronabehandelten Seite gut bedruck bar und dennoch siegelfähig ist. Dieser Folie haftet der Nachteil an, daß sie nur einseitig bedruckbar ist. Dies ist besonders nachteilig für die Verwendung der Folie im Verpackungsbereich. Verpackungen benötigen auf ihrer zweiten Ober fläche häufig weitere Kennzeichnungen, beispielsweise eine Strichcodierung, und erfordern aus diesem Grund eine beidseitig bedruckbare Folie mit guten Gleit eigenschaften. Weiterhin hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die Vorbehand lungsintensität der coronabehandelten Oberfläche durch das Siloxan nicht mehr meßbar ist. Dadurch ist es dem Folienverarbeiter nicht ohne weiteres möglich, die Oberflächenspannung der Folie und damit ein wichtiges Qualitätsmerkmal zu überprüfen. Auch die Verarbeitungseigenschaften der Folie sind noch verbes serungsbedürftig.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine mehrschich tige Polypropylenfolie zur Verfügung zu stellen, die einen niedrigen Reibungs koeffizienten aufweist. Die Folie soll im Hinblick auf ihre Verarbeitungseigen schaften gegenüber bekannten Folien verbessert sein. Weiterhin ist gefordert, daß die Folie siegelfähig und beidseitig bedruckbar ist. Die Vorbehandlungs intensität soll problemlos für den Verarbeiter meßbar sein. Diese Verbesserungen sollen jedoch das äußere Erscheinungsbild der Folie nicht beeinträchtigen, d. h. die Folie soll gleichzeitig eine möglichst niedrige Trübung und einen hohen Glanz aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Folie der eingangs genannten Gattung: deren kennzeichnendes Merkmal darin besteht, daß die Basisschicht ein tertiäres aliphatisches Amin und ein Amid einer wasserlöslichen Carbonsäure mit 8 bis 24 C-Atomen enthält und die siegelfähige Deckschicht SiO₂ enthält und die Mehrschichtfolie im wesentlichen frei von Silikonöl ist.

Die Basisschicht der erfindungsgemäßen Mehrschichtfolie besteht im wesentli chen aus einem Propylenpolymer und gegebenenfalls zugesetzten Additiven in jeweils wirksamen Mengen. Das Polypropylenpolymere enthält zum überwiegen den Teil (mindestens 90%) Propylen und besitzt einen Schmelzpunkt von 140°C oder höher, vorzugsweise 150 bis 170°C. Isotaktisches Homopoly propylen mit einem n-heptanlöslichen Anteil von 6 Gew.-% und weniger, bezogen auf das isotaktische Homopolypropylen, Copolymere von Ethylen und Propylen mit einem Ethylengehalt von 5 Gew.-% oder weniger, Copolymere von Propylen mit C₄-C₈-α-Olefinen mit einem a-Olefingehalt von 5 Gew.-% oder weniger stellen bevorzugte Propylenpolymere für die Basisschicht dar, wobei isotaktisches Polypropylen besonders bevorzugt ist. Das Propylenpolymere der Basisschicht hat im allgemeinen einen Schmelzflußindex von 0,5 g/10 min bis 10 g/10 min, vorzugsweise 1,5 g/10 min bis 4 g/10 min, bei 230°C und einer Kraft von 21,6 N (DIN 53 735). Die angegebenen Gewichtsprozente beziehen sich auf das jeweilige Copolymer.

Unter siegelfähigen Olefinpolymeren werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Co- und Terpolymere des Propylens sowie Mischungen aus zwei oder mehreren dieser Co- und/oder Terpolymeren verstanden. Die Co- und Terpoly meren enthalten Propylen als Hauptkomponente in einer Menge von mindestens 50 Gew.-%, bezogen auf das jeweilige Polymere. Als Comonomere sind Ethylen und a-Olefine mit 4 bis 10 C-Atomen geeignet. Für die Erfindung hat sich die Verwendung von Propylen/Ethylen-Copolymeren, Propylen/Butylen-Copolymeren und Propylen/Ethylen/Butylen-Terpolymeren sowie Mischungen aus diesen Propylenpolymeren als besonders vorteilhaft erwiesen.

Insbesondere sind statistische Ethylen/Propylen-Copolymere mit einem Ethylen gehalt von 2 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 8 Gew.-%, oder statistische Propy len Butylen-1-Copolymere mit einem Butylengehalt von 4 bis 25 Gew.-%, bevor zugt 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Copolyme ren, oder statistische Ethylen-Propylen-Butylen-1-Terpolymere mit einem Ethylen gehalt von 1 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 6 Gew.-%, und einem Butylen-1- Gehalt von 3 bis 20 Gew.-%, bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Terpolymeren, oder ein Blend aus einem Ethylen/Propy len Butylen-1-Terpolymeren und einem Propylen/Butylen-1-Copolymeren mit einem Ethylengehalt von 0,1 bis 7 Gew.-% und einem Propylengehalt von 50 bis 90 Gew.-% und einem Butylen-1-Gehalt von 10 bis 40 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerblends, bevorzugt.

Die erfindungsgemäße Mehrschichtfolie umfaßt zumindest die vorstehend be schriebene Basisschicht und mindestens eine Deckschicht, welche die vorste hend beschriebenen Propylenpolymeren oder Mischungen daraus enthält. Je nach ihrem vorgesehenen Verwendungszweck kann die Mehrschichtfolie eine weitere Deckschicht auf der gegenüberliegenden Seite aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Mehrschichtfolie dreischichtig, wobei gleiche oder verschiedene Deckschichten aufgebracht sein können.

Die Dicke der Deckschicht/en ist größer als 0,4 µm und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,6 bis 4 µm, insbesondere 0,8 bis 2 µm, wobei beidseitige Deck schichten gleich oder verschieden dick sein können.

Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen Polyolefin-Mehrschichtfolie kann inner halb weiter Grenzen variieren und richtet sich nach dem beabsichtigten Einsatz. Sie beträgt vorzugsweise 5 bis 70 µm, insbesondere 10 bis 50 µm, wobei die Basisschicht etwa 50 bis 90% der Gesamtfoliendicke ausmacht.

Es ist erfindungswesentlich, daß die Mehrschichtfolie im wesentlichen frei von Silikonöl ist. Es wurde gefunden, daß silikonölfreie Folien eine Reihe von Vor teilen bieten und überraschenderweise dennoch ein sehr niedriger Reibungs koeffizient im Bereich von kleiner 0,3 erzielt werden kann. Ohne Silikonöl kann die Folie problemlos coronabehandelt werden, ohne die Siegelfähigkeit der Deckschicht zu beeinträchtigen. Die Behandlungsintensität ist problemlos meß bar, ohne daß der Silikonölbelag in einem zusätzlichen Arbeitsschritt entfernt werden muß. Ohne Silikonöl haftet eine Strichcodierung auf der Folienverpackung gut. Völlig unerwartet zeigt die Folie gemäß Anspruch 1 ohne Silikonöl hervorragende Verarbeitungseigenschaften.

Es ist weiterhin erfindungswesentlich, daß die Folie in ihrer Basis eine Kom bination von tertiärem aliphatischem Amin und Amid einer wasserlöslichen Carbonsäure mit 8 bis 24 C-Atomen enthält und in mindestens einer Deckschicht SiO₂ aufweist. Überraschenderweise ist es mit dieser Additivkombination möglich, ohne zusätzliche Gleitmittel wie Silikonöl oder polyolefinische Harze den Rei bungskoeffizienten der Polypropylenfolie auf Werte von 0,2 bis 0,3 zu erniedri gen. Damit wird eine Folie zur Verfügung gestellt, welche die geforderten Gleit eigenschaften aufweist, welche aber nicht mehr mit den Nachteilen der bekann ten Folien mit niedrigem Reibungskoeffizienten behaftet, insbesondere problem los bedruckbar ist und hervorragende Werte für Glanz und Trübung zeigt.

Als Carbonsäureamide sind Amide einer wasserlöslichen Carbonsäure mit 8 bis 24 C-Atomen oder Mischungen dieser Amide umfaßt. Insbesondere sind Eruca säureamid, Ölsäureamid, Stearinsäureamid und ähnliche bevorzugt. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Amid nur in die Basisschicht der Mehr schichtfolie einzuarbeiten, bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 0,3 Gew.-%; besonders günstig ist eine Menge von 0,15 bis 0,25 Gew.-% (bezogen auf die Basisschicht).

Tertiäre aliphatische Amine umfassen Verbindungen der allgemeinen Formel R₃N, worin R einen Fettsäurerest oder einen C₁₂-C₁₈-Alkylrest oder einen hydroxy substituierten Alkylrest bedeutet, wobei die Reste R gleich oder verschieden sein können. Hydroxy-substituierte Alkylreste sind bevorzugt Hydroxyethyl-, Hydroxy propyl- oder Hydroxybutylreste. Besonders bevorzugt sind N,N-bis-(2-hydroxyet hyl)-alkylamine. Die tertiären aliphatischen Amine werden besonders günstig in einer Menge von 0,05 bis 0,25 Gew.-% eingesetzt, wobei 0,1 bis 0,15 Gew.-% besonders vorteilhaft sind.

Die Deckschicht enthält 0,1 bis 0,5 Gew.-% SiO₂, welches organisch nachbehan delt ist und welches einen mittleren Teilchendurchmesser von 3 bis 6 µm auf weist, wobei das Verhältnis von Teilchendurchmesser und Deckschichtdicke im Bereich von 3 bis 11 liegen soll, vorzugsweise etwa 4 bis 10, insbesondere 6 bis 8, beträgt. SiO₂ wird im allgemeinen durch Mahlung von Silica-Gel hergestellt und ist eine synthetisch hergestellte hochporöse, reine Kieselsäure, welche eine völlig amorphe Struktur im Gegensatz zu kristallinen Kieselsäuren aufweist. Der SiO₂- Gehalt liegt im allgemeinen über 95%, insbesondere im Bereich von 98 bis 99,5%. Erfindungsgemäß sind die SiO₂-Teilchen organisch nachbehandelt und weisen eine Beschichtung auf, welche 0,5 bis 5% einer aliphatischen Carbon säure enthält. Als aliphatische Carbonsäuren sind aliphatische Hydroxydi- und -tricarbonsäuren oder Stearinsäure bevorzugt. Im allgemeinen weisen die Säuren zwei bis fünf, bevorzugt zwei bis drei, Hydroxygruppen auf. Als aliphatische Carbonsäuren sind Tartronsäure (Hydroxymalonsäure), Äpfelsäure (Monohy droxybernsteinsäure), Weinsäure (Dihydroxybernsteinsäure) und Citronensäure bevorzugt. Als ganz besonders vorteilhaft haben sich citronensäurehaltige Beschichtungen erwiesen. Aufgrund der organischen Beschichtung reagieren die SiO₂-Teilchen in wäßrigen Lösungen leicht sauer. Der pH-Wert einer 5%igen wäßrigen Suspension liegt in einem Bereich von 3 bis 5, bevorzugt beträgt er 4.

Neben diesen ausgewählten Additiven kann die erfindungsgemäße Mehrschicht folie zusätzlich Neutralisationsmittel und Stabilisator enthalten.

Als Stabilisatoren können die üblichen stabilisierend wirkenden Verbindungen für Ethylen-, Propylen- und andere α-Olefinpolymere eingesetzt werden. Deren Zusatzmenge liegt zwischen 0,05 und 2 Gew.-%. Besonders geeignet sind phe nolische Stabilisatoren, Alkali-/Erdalkalistearate und/oder Alkali-/Erdalkalicar bonate. Phenolische Stabilisatoren werden in einer Menge von 0,1 bis 0,6 Gew.-%, insbesondere 0,15 bis 0,3 Gew.-%, und mit einer Molmasse von mehr als 500 g/mol bevorzugt. Pentaerythrityl-tetrakis-3-(3,5-di- tertiärbutyl-4-hydroxy phenyl)-propionat oder 1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tertiärbutyl-4-hydroxy benzyl)benzol sind besonders vorteilhaft.

Neutralisationsmittel sind vorzugsweise Calciumstearat und/oder Calciumcarbo nat einer mittleren Teilchengröße von höchstens 0,7 µm, einer absoluten Teil chengröße von kleiner 10 µm und einer spezifischen Oberfläche von mindestens 40 m²/g.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsge mäßen Mehrschichtfolie nach dem an sich bekannten Coextrusionsverfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird so vorgegangen, daß die den einzelnen Schichten der Folie entsprechenden Schmelzen durch eine Flachdüse coextru diert werden, die so erhaltene Folie zur Verfestigung auf einer oder mehreren Walze/n abgezogen wird, die Folie anschließend biaxial gestreckt (orientiert), die biaxial gestreckte Folie thermofixiert und gegebenenfalls an der zur Behandlung vorgesehenen Oberflächenschicht corona- oder flammbehandelt wird.

Die biaxiale Streckung (Orientierung) kann simultan oder aufeinanderfolgend durchgeführt werden, wobei die aufeinanderfolgende biaxiale Streckung, bei der zuerst längs (in Maschinenrichtung) und dann quer (senkrecht zur Maschinen richtung) gestreckt wird, bevorzugt ist. Zunächst wird wie beim Coextrusionsverfahren üblich das Polymere bzw. die Polymermischung der einzelnen Schichten in einem Extruder komprimiert und verflüssigt, wobei die gegebenenfalls zugesetzten Additive bereits im Polymer bzw. in der Polymermischung enthalten sein können. Die Schmelzen werden dann gleichzeitig durch eine Flachdüse (Breitschlitzdüse) gepreßt, und die aus gepreßte mehrschichtige Folie wird auf einer oder mehreren Abzugswalzen abgezogen, wobei sie abkühlt und sich verfestigt. Die so erhaltene Folie wird dann längs und quer zur Extrusionsrichtung ge streckt, was zu einer Orientierung der Molekülketten führt. In Längsrichtung wird vorzugsweise 4 : 1 bis 7 : 1 und in Querrichtung vorzugsweise 8 : 1 bis 10 : 1 ge streckt. Das Längsstrecken wird man zweckmäßigerweise mit Hilfe zweier ent sprechend dem angestrebten Streckverhältnis verschieden schnellaufender Wal zen durchführen und das Querstrecken mit Hilfe eines entsprechenden Kluppen rahmens.

An die biaxiale Streckung der Folie schließt sich ihre Thermofixierung (Wärmebe handlung) an, wobei die Folie etwa 0,5 bis 10 s lang bei einer Temperatur von 140 bis 160°C gehalten wird. Anschließend wird die Folie in üblicher Weise mit einer Aufwickeleinrichtung aufgewickelt.

Es hat sich als besonders günstig erwiesen, die Abzugswalze oder -walzen, durch die die ausgepreßte Folie auch abgekühlt und verfestigt wird, bei einer Temperatur von 50 bis 110°C zu halten.

Die Temperaturen, bei denen Längs- und Querstreckung durchgeführt werden, können variieren. Im allgemeinen wird die Längsstreckung vorzugsweise bei 120 bis 150°C und die Querstreckung vorzugsweise bei 155 bis 190°C.

Gegebenenfalls kann/können wie oben erwähnt nach der biaxialen Streckung eine oder beide Oberfläche/n der Folie nach einer der bekannten Methoden corona- oder flammbehandelt werden.

Bei der Coronabehandlung wird zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß die Folie zwischen zwei als Elektroden dienenden Leiterelementen hindurchgeführt wird, wobei zwischen den Elektroden eine so hohe Spannung, meist Wechsel spannung (etwa 10 bis 20 kV und 20 bis 40 kHz), angelegt ist, daß Sprüh- oder Coronaentladungen stattfinden können. Durch die Sprüh- oder Coronaentladung wird die Luft oberhalb der Folienoberfläche ionisiert und reagiert mit den Molekü len der Folienoberfläche, so daß polare Einlagerungen in der im wesentlichen un polaren Polymermatrix entstehen.

Für eine Flammbehandlung mit polarisierter Flamme (vgl. US-A-4,622,237) wird eine elektrische Gleichspannung zwischen einem Brenner (negativer Pol) und einer Kühlwalze angelegt. Die Höhe der angelegten Spannung beträgt zwischen 500 und 3000 V, vorzugsweise liegt sie im Bereich von 1500 bis 2000 V. Durch die angelegte Spannung erhalten die ionisierten Atome eine erhöhte Beschleuni gung und treffen mit größerer kinetischer Energie auf die Polymeroberfläche. Die chemischen Bindungen innerhalb des Polymermoleküls werden leichter aufge brochen, und die Radikalbildung geht schneller vonstatten. Die thermische Belastung des Polymeren ist hierbei weitaus geringer als bei der Standardflamm behandlung, und es können Folien erhalten werden, bei denen die Siegeleigen schaften der behandelten Seite sogar besser sind als diejenigen der nicht behan delten Seite.

Die erfindungsgemäße Folie zeichnet sich durch einen sehr guten Reibungs koeffizienten (0,2 bis 0,3) in Verbindung mit guten Siegeleigenschaften aus. Zusätzlich ist die Folie sehr gut und beidseitig bedruckbar. Sie weist damit eine Kombination von Eigenschaften auf, die nebeneinander nicht ohne weiteres realisierbar sind, ohne daß andere Eigenschaften nachteilig beeinflußt werden. Die Folie ist weiterhin gegenüber bekannten Folien in ihrem Glanz und in ihrer Trübung verbessert. Besondere Vorteile weist die Folie bezüglich ihrer Verarbei tungseigenschaften auf. Es wurde gefunden, daß ein niedriger Reibungskoeffi zient alleine gute Verarbeitungseigenschaften nicht sicher gewährleistet. Es wurde entdeckt, daß der Reibungskoeffizient vieler Folien während der Ver arbeitungsschritte wie Bedrucken und Kaschieren ansteigt. Überraschenderweise zeigen die Folien mit der erfindungsgemäßen Additivkombination einen Rei bungskoeffizienten, der nach der Verarbeitung niedriger ist als vorher. Durch diesen unerwarteten Effekt ist die Folie in ihren Gleiteigenschaften nach der Verarbeitung denen des Standes der Technik deutlich überlegen. Weder die Bedeutung der Beständigkeit des Reibungskoeffizienten bei der Verarbeitung noch die gezielte Realisierung von verarbeitungsbeständigen Gleiteigenschaften waren bisher bekannt.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Beispiel 1

Es wurde durch Coextrusion und anschließende stufenweise Orientierung in Längs- und Querrichtung eine dreischichtige Folie mit einer Gesamtdicke von 20 µm und einem Schichtaufbau ABA hergestellt, d. h. die Basisschicht war von zwei gleichen Deckschichten A umgeben. Die Deckschichten hatten eine Dicke von jeweils 0,7 µm. Die Folie wurde vor der Aufrollung einer beidseitigen Corona behandlung unterzogen. Die Oberflächenspannung der Folie betrug beidseitig infolge dieser Behandlung 39 bis 40 mN/m.

Alle Schichten enthielten zur Stabilisierung 0,13 Gew.-% Pentaerythrityl-Tetrakis- 4-(3,5-ditertiärbutyl-4-hydroxyphenyl)-propionat (®<Irganox 1010) und als Neutrali sationsmittel 0,06 Gew.-% Calciumstearat.

Die Basisschicht B bestand im wesentlichen aus einem Polypropylenhomopoly meren mit einem n-heptanlöslichen Anteil von 4 Gew.-% und einem Schmelz punkt von 160 bis 162°C. Der Schmelzflußindex des Polypropylenhomopolyme ren betrug 3,2 g/10 min bei 230°C und 21,6 N Belastung (DIN 53 735). Die Basisschicht enthielt 0,11 Gew.-% N,N-bis-(2-hydroxyethyl)-(C₁₂-C₁₈)-alkylamin (®Armostat 300) und 0,14 Gew.-% Erucasäureamid mit einem Schmelzpunkt von 78 bis 82°C.

Die polyolefinischen Deckschichten bestanden im wesentlichen aus einem Ethylen/Propylen/Butylen-1-Terpolymeren mit einem Gehalt von 3 Gew.-% Ethy len, 88,5 Gew.-% Propylen und 8 Gew.-% Butylen-1.

Die Deckschichten enthielten 0,33 Gew.-% eines mit einer organischen Säure organisch nachbehandelten Siliciumdioxids mit einem mittleren Teilchendurch messer von 4 µm.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Basisschicht enthielt jedoch 0,05 Gew.-% des tertiären aliphatischen Amins N,N-bis-(2-hydroxyethyl)-(C₁₂-C₁₈)-alkylamin und 0,17 Gew.-% Erucasäureamid.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die polyolefinischen Deckschichten bestanden jedoch im wesentlichen aus einem statistischen Ethylen/Propylen/Butylen-1- Terpolymeren mit einem Gehalt von 4 Gew.-% Ethylen, 90 Gew.-% Propylen und 6 Gew.-% Butylen-1. Die Deckschichten enthielten wie in Beispiel 1 0,33 Gew.-% des organisch nach behandelten Siliciumdioxids.

Beispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die polyolefinischen Deckschichten bestanden jedoch im wesentlichen aus einem statistischen Ethylen/Propylen-Copolymeren mit einem Gehalt von 4,5 Gew.-% Ethylen und 95,5 Gew.-% Propylen. Die Deck schichten enthielten wie in Beispiel 1 0,33 Gew.-% des organisch nachbehandel ten Siliciumdioxids.

Vergleichsbeispiel 1

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Deckschichten bestanden wie in Beispiel 1 im wesentlichen aus einem statistischen Ethylen/Propylen/Butylen-1-Terpolymeren. Die Deckschichten enthielten jedoch kein Siliciumdioxid.

Vergleichsbeispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Basisschicht enthielt jedoch kein Erucasäure amid.

Vergleichsbeispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Basisschicht enthielt jedoch kein N,N-bis-(2- hydroxyethyl)-(C₁₂-C₁₈)-alkylamin.

Vergleichsbeispiel 4

Beispiel 1 wurde wiederholt. Die Deckschichten enthielten 0,33 Gew.-% des organisch nachbehandelten Siliciumdioxids und 1,0 Gew.-% Polydimethylsiloxan (Siliconöl) mit einer kinematischen Viskosität von 30 000 mm²/s bei 25°C.

Vergleichsbeispiel 5

Es wurde eine Dreischichtfolie mit einem ABA-Aufbau entsprechend Beispiel 1 der EP-A 0 182 463 hergestellt. Die Folie war nicht coronabehandelt.

Vergleichsbeispiel 6

Vergleichsbeispiel 5 wurde wiederholt. Die Folie wurde jedoch vor der Aufrollung einer beidseitigen Coronabehandlung unterzogen.

Vergleichsbeispiel 7

Es wurde eine Dreischichtfolie mit einem ABC-Aufbau entsprechend Beispiel 1 der EP-A 0 194 588 hergestellt. Die erste Seite, die kein Siliconöl enthielt, war nach der EP-A 0 194 588 coronabehandelt.

Die Eigenschaften der Folien gemäß den Beispielen und Vergleichsbeispielen sind in den nachstehenden Tabellen 1 und 2 zusammengestellt.

Zur Charakterisierung der Rohstoffe und der Folien wurden die folgenden Meß methoden benutzt:

Schmelzflußindex

Der Schmelzflußindex wurde in Anlehnung an DIN 53 735 bei 21,6 N Belastung und 230°C bzw. bei 50 N Belastung und 190°C gemessen.

Schmelzpunkt

DSC-Messung, Maximum der Schmelzkurve, Aufheizgeschwindigkeit 20°C/min.

Trübung

Die Trübung der Folie wurde in Anlehnung an ASTM-D 1003-52 gemessen.

Glanz

Der Glanz wurde nach DIN 67 530 bestimmt. Gemessen wurde der Reflektorwert als optische Kenngröße für die Oberfläche einer Folie. Angelehnt an die Normen ASTM-D 523-78 und ISO 2813 wurde der Einstrahlwinkel mit 60° oder 85° eingestellt. Ein Lichtstrahl trifft unter dem eingestellten Einstrahlwinkel auf die ebene Prüffläche und wird von dieser reflektiert bzw. gestreut. Die auf den photoelektronischen Empfänger auffallenden Lichtstrahlen werden als proportio nale elektrische Größe angezeigt. Der Meßwert ist dimensionslos und muß mit dem Einstrahlwinkel angegeben werden.

Siegelnahtfestigkeit

Zur Bestimmung wurden zwei 15 mm breite Folienstreifen übereinandergelegt und bei 130°C, einer Siegelzeit von 0,5 s und einem Siegeldruck von 10 mm² (Gerät: Brugger Typ NDS, einseitig beheizte Siegelbacke) versiegelt. Die Siegel nahtfestigkeit wurde nach der T-Peel-Methode bestimmt.

Reibung

Die Reibung wurde in Anlehnung an DIN 53 375 bestimmt.

Oberflächenspannung

Die Oberflächenspannung wurde mittels der sogenannten Tintenmethode (DIN 53 364) bestimmt.

Bedruckbarkeit

Die coronabehandeltn Folien wurden 14 Tage nach ihrer Produktion (Kurzzeit beurteilung) bzw. 6 Monate nach ihrer Produktion (Langzeitbeurteilung) bedruckt. Die Farbhaftung wurde mittels Klebebandtest beurteilt. Konnte mittels Klebeband wenig Farbe abgelöst werden, so wurde die Farbhaftung mit mäßig und bei deutlicher Farbablösung mit schlecht beurteilt.

Bestimmung der Siegelanspringtemperatur

Mit dem Siegelgerät HSG/ET der Fa. Brugger werden heißgesiegelte Proben (Siegelnaht 20 mm × 100 mm) hergestellt, indem eine Folie bei unterschiedlichen Temperaturen mit Hilfe zweier beheizter Siegelbacken bei einem Siegeldruck von 10 N/cm² und einer Siegeldauer von 0,5 s gesiegelt wird. Aus den gesiegelten Proben werden Prüfstreifen von 15 mm Breite geschnitten. Die T-Siegelnaht festigkeit, d. h. die zur Trennung der Prüfstreifen erforderliche Kraft, wird mit einer Zugprüfmaschine bei 200 mm/min Abzugsgeschwindigkeit bestimmt, wobei die Siegelnahtebene einen rechten Winkel mit der Zugrichtung bildet. Die Siegel anspringtemperatur (oder minimale Siegeltemperatur) ist die Temperatur, bei der eine Siegelnahtfestigkeit von mindestens 0,5 N/15 mm erreicht wird.

Claims

1. Orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, umfassend eine Basisschicht, die im wesentlichen Polypropylen enthält, und mindestens eine siegelfähige Deck schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht ein tertiäres aliphatisches Amin und ein Amid einer wasserlöslichen Carbonsäure mit 8 bis 24 C-Atomen enthält und die siegelfähige Deckschicht SiO₂ enthält und die Mehrschichtfolie im wesentlichen frei von Silikonöl ist.

2. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das SiO₂ organisch nachbehandelt ist.

3. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das SiO₂ einen mittleren Teilchendurchmesser von 2 bis 5 µm, vorzugsweise 4 µm, aufweist.

4. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht 0,05 bis 0,25 Gew.-% (bezogen auf die Basisschicht) tertiäres aliphatisches Amin enthält.

5. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschicht 0,1 bis 0,3 Gew.-% (bezo gen auf die Basisschicht) Amid enthält.

6. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht 0,2 bis 0,5 Gew.-% (bezo gen auf die jeweilige Deckschicht) SiO₂ enthält.

7. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nach der Verarbeitung einen Reibungskoeffizienten von 0,2 bis 0,3 aufweist.

8. Orientierte Polyolefin-Mehrschichtfolie, umfassend eine Basisschicht, die im wesentlichen Polypropylen enthält, und mindestens eine siegelfähige Deck schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrschichtfolie nach der Verarbei tung einen Reibungskoeffizienten von 0,2 bis 0,3 aufweist und im wesentlichen kein Silikonöl enthält.

9. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie nach der Verarbeitung einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als vor der Verarbeitung aufweist.

10. Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem der Ansprüche 8 und/oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung die Bedruckung oder Kaschie rung der Mehrschichtfolie umfaßt.

11. Verfahren zur Herstellung der Polyolefin-Mehrschichtfolie nach An spruch 1 oder 8, bei dem die den einzelnen Schichten der Folie entsprechenden Schmelzen durch eine Flachdüse coextrudiert werden, die coextrudierte Folie über eine Abzugswalze, deren Temperatur zwischen 80 und 110°C liegt, abge zogen wird, die Folie biaxial gestreckt wird mit einem Längsstreckverhältnis von 4 : 1 bis 7 : 1 und einem Querstreckverhältnis von 8 : 1 bis 10 : 1, die biaxial gestreck te Folie thermofixiert, gegebenenfalls coronabehandelt und anschließend aufge wickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie mindestens nach der Ver arbeitung einen Reibungskoeffizienten von 0,2 bis 0,3 aufweist.

12. Verwendung einer Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehre ren der Ansprüche 1 bis 10 als Verpackungsfolie.

13. Verwendung einer Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehre ren der Ansprüche 1 bis 10 zur Weiterverarbeitung, vorzugsweise zur Bedruckung und/oder Kaschierung.

14. Laminat, umfassend eine Polyolefin-Mehrschichtfolie nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10 und Papier oder Pappe oder weitere Folie aus thermoplastischem Kunststoff.