DE102011105558A1

DE102011105558A1 - Folienverbund, Verwendung des Folienverbunds und Kreppfolie enthaltend den Folienverbund

Info

Publication number: DE102011105558A1
Application number: DE201110105558
Authority: DE
Inventors: Paul McKenna; Matthias Mauser
Original assignee: Huhtamaki Forchheim Zweigniederlassung der Hutamaki Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Loparex Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-12-27
Also published as: WO2012175373A1; US20130004714A1; CA2837032A1

Abstract

Es wird ein Folienverbund angegeben, der eine erste Außenschicht (20), eine zweite Außenschicht (20) und eine erste Mittelschicht (30) zwischen der ersten und zweiten Außenschicht (10, 20) umfasst. Die erste und/oder zweite Außenschicht (10, 20) kann Komponenten aufweisen, die zumindest ein Polyolefin, eine Komponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mikrokugeln, Polystyrol und ultrahochmolekulares Polyethylen umfasst, und ein Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht aufweist, umfassen.

Description

Es wird ein Folienverbund angegeben sowie die Verwendung des Folienverbunds für ein Trockenkreppverfahren und eine Kreppfolie enthaltend den Folienverbund.
Folienverbunde, die beispielsweise im Baugewerbe eingesetzt werden, werden oft zu Kreppfolien verarbeitet, um eine erhöhte Flexibilität bei ihrer Anwendung zu erreichen. Um brauchbare Kreppfolien zu erhalten, müssen die Folienverbunde, aus denen die Kreppfolien hergestellt werden, gewisse Beständigkeiten aufweisen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Folienverbunde bereitzustellen, die verbesserte Eigenschaften aufweisen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Kreppfolie, die den Folienverbund enthält. Eine noch weitere Aufgabe ist die Verwendung des Folienverbundes für ein Trockenkreppverfahren. Diese Aufgaben werden durch einen Folienverbund gemäß Anspruch 1, eine Kreppfolie gemäß Anspruch 12 und einer Verwendung gemäß Anspruch 15 gelöst. Weitere Ausführungsformen des Folienverbunds und der Kreppfolie sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Es wird ein Folienverbund angegeben, der eine erste Außenschicht und eine zweite Außenschicht sowie eine erste Mittelschicht zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht umfasst. Dabei weist die erste und/oder die zweite Außenschicht Komponenten auf, die zumindest ein Polyolefin, eine Komponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mikrokugeln, Polystyrol und hochmolekulares Polyethylen umfasst, und ein Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht aufweist, umfassen.
Unter Mikrokugeln sind in diesem Zusammenhang kugelförmige hohle Formkörper zu verstehen, deren Hülle ein Material aufweisen kann, das ausgewählt ist aus Acrylnitril-Copolymeren. Diese Mikrokugeln können mit einem Füllstoff gefüllt sein, der beispielsweise Kohlenwasserstoffe umfasst, welche während einer Verarbeitung bei hoher Temperatur vom flüssigen in den gasförmigen Zustand übergehen und somit die Mikrokugeln ausdehnen können. Beispielsweise kann der Durchmesser einer Mikrokugel vor einer Temperaturerhöhung aus dem Bereich von 15 bis 40 μm ausgewählt sein, nach einer Temperaturerhöhung etwa 150 μm betragen.
Unter hochmolekularem Polyethylen ist in diesem Zusammenhang ultrahochmolekulares Polyethylen (Ultra-High-Molecular-Weight-Polyethylen, UHMWPE) zu verstehen, welches ein Molekulargewicht aufweist, das aus dem Bereich 3000 bis 7000 kg/mol, entsprechend 100000 bis 250000 Monomereinheiten pro Polymerkette, ausgewählt ist.
Das Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht aufweist, kann weiterhin einen niedrigeren Schmelzpunkt als alle Komponenten des Folienverbundes aufweisen.
Ein solcher Folienverbund kann mittels eines Trockenkreppverfahrens zu einer Kreppfolie verarbeitet werden, wobei höhere Kompressionsraten der Kreppfolie erreicht werden können als bei bislang bekannten Folienverbunden. Die gute Verarbeitbarkeit des Folienverbunds wird dadurch bewirkt, dass aufgrund der Zusammensetzung des Folienverbunds und der einzelnen Schichten des Folienverbunds eine hohe mechanische Belastbarkeit, beispielsweise eine hohe Druck- und/oder Temperaturstabilität erreicht wird. Weiterhin wird eine erhöhte Beständigkeit gegenüber mechanischen Belastungen, beispielsweise Zugspannungen, des durch ein Kreppverfahren gestauchten Folienverbunds erzielt.
Aufgrund der Zusammensetzung insbesondere der ersten und/oder zweiten Außenschicht des Folienverbunds kann beispielsweise eine ausreichende Haftung des Folienverbunds auf Oberflächen von Transportwalzen, beispielsweise Wolfram-Carbid-Oberflächen, die in Trockenkreppverfahren eingesetzt werden, erreicht werden. Dabei tritt ein verminderter oder gar kein Abrieb des Folienverbundes auf, sodass sich auf der Transportwalze aufgrund der während des Prozesses herrschenden Bedingungen keine oder nur geringfügige Rückstände bilden und damit die Transportfähigkeit erhalten bleibt.
Die Eigenschaften des Folienverbundes werden somit auch von den Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Mikrokugeln, Polystyrol und hochmolekulares Polyethylen umfasst, bestimmt. Beispielsweise kann durch den Einsatz von Mikrokugeln, hochmolekularem Polyethylen oder Polystyrol in der ersten und/oder zweiten Außenschicht eine gute Haftung des Folienverbundes zu Oberflächen von Verarbeitungswerkzeugen beispielsweise mit Wolfram-Carbid beschichteten Oberflächen einer Transportwalze erreicht werden.
Wird durch ein Kreppverfahren eine Strukturierung des Folienverbunds, beispielsweise eine Faltung, erzielt, muss diese gegen mechanische Belastungen beständig sein, insbesondere gegenüber Zugbelastungen bei weiteren Verarbeitungsschritten. Auch diese Voraussetzung erfüllt eine den Folienverbund gemäß den oben genannten Eigenschaften enthaltende Kreppfolie. Auch während seiner Verarbeitung weist der Folienverbund eine ausreichende mechanische Belastbarkeit auf, die beispielsweise durch erhöhten Druck, erhöhte Temperatur und insbesondere durch die Kombination von erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur entstehen können. Beispielsweise können Walzen, mit denen der Folienverbund zu einer Kreppfolie verarbeitet wird, auf 55 bis 65°C aufgeheizt werden, wobei die Temperatur in dem Folienverbund selbst aufgrund der prozessbedingt auftretenden zusätzlichen Druckbelastung noch höher sein kann.
Der Anteil von Mikrokugeln in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann dabei 0,1 bis 1 Gew%, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 Gew%, beispielsweise 0,5 Gew% betragen. Der Anteil von dem hochmolekularen Polyethylen in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann 5 bis 30 Gew%, vorzugsweise 10 bis 20 Gew%, beispielsweise 15 Gew% aufweisen und der Anteil von Polystyrol in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann 30 bis 70 Gew%, vorzugsweise 35 bis 55 Gew%, beispielsweise 40 Gew% aufweisen. Dabei kann in der ersten und/oder zweiten Außenschicht jeweils eine der Komponenten Mikrokugeln, Polystyrol und hochmolekulares Polyethylen vorhanden sein.
Weiterhin kann der Folienverbund eine dritte Mittelschicht aufweisen, die zwischen der ersten Mittelschicht und der zweiten Außenschicht angeordnet ist und eine zweite Mittelschicht, die zwischen der dritten Mittelschicht und der zweiten Außenschicht angeordnet ist. Damit weist der Folienverbund fünf Schichten auf, wobei zwischen der ersten und zweiten Außenschicht eine dritte Mittelschicht angeordnet ist und zwischen der dritten Mittelschicht und den beiden Außenschichten jeweils eine erste bzw. zweite Mittelschicht angeordnet ist. Die erste und zweite Mittelschicht können beispielsweise als Haftvermittlerschichten ausgebildet sein. Die dritte Mittelschicht, die als Zwischenschicht zwischen den beiden Mittelschichten ausgebildet ist, kann weiterhin eine Ölbarriere in dem Folienverbund darstellen, was je nach Anwendung des Folienverbundes von Nutzen sein kann.
Der Folienverbund kann als Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht aufweist, Ethylen-Polyacrylat-Copolymere aufweisen. Beispielsweise kann als Polyacrylat-Anteil Butylacrylat ausgewählt werden.
Der Anteil dieses Polymers in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann dabei 15 bis 35 Gew%, beispielsweise 25 Gew% betragen. Der Anteil des Polymers kann in der ersten und zweiten Außenschicht auch unterschiedlich hoch gewählt werden.
Wird ein Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und zweiten Außenschicht aufweist, eingesetzt, kann, wenn der Folienverbund beispielsweise während eines Kreppverfahrens gestaucht wird, ein unregelmäßiges, leichtes und reversibles Verkleben von Teilbereichen der ersten Außenschicht und von Teilbereichen der zweiten Außenschicht erreicht werden, wodurch der gestauchte Folienverbund zusätzlich stabilisiert wird. Da das Verkleben jedoch reversibel ist, wird der Folienverbund, der bereits gestaucht ist, durch Zugbelastungen auf einfache Weise gestreckt, jedoch nicht zerstört. Wird als solches Polymer beispielsweise Ethylenbutylacrylat verwendet, entfaltet dieses die klebrige Eigenschaft während des Stauchungsprozesses, bei dem eine bestimmte Temperatur in Kombination mit einem bestimmten Druck angewandt wird, wodurch Ethylenbutylacrylat thermoplastisch wird und somit zum reversiblen Verkleben neigt.
Das Polyolefin der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann beispielsweise ausgewählt sein aus Polypropylen, Polyethylen und Mischungen daraus. Der Anteil des Polyolefins in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann dabei 30 bis 70 Gew% betragen. Der Anteil des Polyolefins in der ersten und zweiten Außenschicht kann auch unterschiedlich gewählt werden.
Die erste und/oder zweite Außenschicht kann unabhängig voneinander zumindest ein Farbpigment aufweisen. Somit kann der Folienverbund je nach Anwendung auf beiden Seiten ein farbiges Aussehen erhalten, wobei beide Seiten gleich eingefärbt oder verschieden eingefärbt werden können oder der Folienverbund nur einseitig eingefärbt wird. Beispielsweise kann eine Seite des Folienverbunds schwarz eingefärbt sein. Der Anteil an Farbpigment in der ersten und/oder zweiten Außenschicht kann 5 bis 15 Gew% betragen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch die erste und/oder zweite Mittelschicht ein Farbpigment aufweisen.
Die dritte Mittelschicht kann ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, Polyvinylalkohole, Polyamide und Copolyamide umfasst. Auch Mischungen daraus, beispielsweise Mischungen verschiedener Polyamide oder Copolyamide sind denkbar.
Polyamide oder Copolyamide können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die thermoplastische aliphatische, teilaromatische und aromatische Homo- oder Copolyamide umfasst. Diese Homo- und Copolyamide können aus Diaminen, wie beispielsweise aliphatischen Diaminen mit zwei bis zehn Kohlenstoffatomen, insbesondere Hexamethylendiamin, und aromatischen Diaminen mit sechs bis zehn Kohlenstoffatomen, insbesondere p-Pheylendiamin, sowie aus Dicarbonsäuren, aliphatischen und aromatischen Dicarbonsäuren mit sechs bis vierzehn Kohlenstoffatomen, beispielsweise Adipinsäure, Terephthalsäure oder Isoterephthalsäure, und aus Lactamen, beispielsweise ε-Caprolactam ausgewählt sein. Beispielsweise können als Polyamide Polyamid 6, Polyamid 12, Polyamid 66, Polyamid 61, Polyamid 6T, deren Copolymere oder Mischungen aus zumindest zwei der Polyamide eingesetzt werden.
Polyamid und/oder Copolyamid stellt eine Ölbarriere für den Folienverbund dar und sorgt zudem für die notwendige Festigkeit, Steifigkeit und Temperaturbeständigkeit während der Verarbeitung des Folienverbundes. Ist der Folienverbund gestaucht, kann diese Struktur zudem durch Polyamid und/oder Copolyamid in der dritten Mittelschicht unterstützt und stabilisiert werden. Die dritte Mittelschicht kann weiterhin Gasbarriereeigenschaften, insbesondere Sauerstoffbarriereeigenschaften und/oder Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweisen.
Die erste und die zweite Mittelschicht können unabhängig voneinander ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die thermoplastische Polymere, organische Säuren, organische Säureanhydride sowie Mischungen und Verbindungen daraus umfasst. Beispielsweise können die erste und/oder zweite Mittelschicht ein modifiziertes thermoplastisches Polymer, insbesondere ein modifiziertes Polyolefin-Homo- oder -Copolymer, beispielsweise ein modifiziertes Propylen-Homo- oder Copolymer, das mit wenigstens einer organischen Säure oder einem organischen Säureanhydrid, beispielsweise Maleinsäureanhydrid modifiziert ist, umfassen. Die erste und wenn vorhanden die zweite Mittelschicht können als Haftvermittlerschichten ausgebildet sein und somit eine gute Haftung zwischen der ersten Außenschicht und der zweiten Außenschicht beziehungsweise der ersten Außenschicht und der dritten Mittelschicht sowie der dritten Mittelschicht und der zweiten Außenschicht bewirken. Enthält der Folienverbund nur eine erste Mittelschicht zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht, so kann das Material für die erste Mittelschicht aus Polyolefinen ausgewählt sein. Damit kann eine Delamination der Schichten vermindert oder verhindert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann der Folienverbund eine Dicke aufweisen, die aus dem Bereich 25 bis 200 μm ausgewählt ist. Die Dicke kann beispielsweise 75 μm betragen. Dabei kann die erste und die zweite Außenschicht jeweils eine Dicke von 8 bis 80 μm, die erste und die zweite Mittelschicht eine Dicke von 3 bis 20 μm und die dritte Mittelschicht eine Dicke von 10 bis 50 μm aufweisen. Beispielsweise kann die erste und die zweite Außenschicht ein Dicke von 25 μm, die erste und die zweite Mittelschicht eine Dicke von 5 μm und die dritte Mittelschicht eine Dicke von 15 μm aufweisen. Gemäß einem weiteren Beispiel kann die erste und die zweite Außenschicht eine Dicke von 27 μm, die erste und die zweite Mittelschicht eine Dicke von 4 μm und die dritte Mittelschicht eine Dicke von 13 μm aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die erste Außenschicht Mikrokugeln oder hochmolekulares Polyethylen enthalten. Damit kann beispielsweise ein Folienverbund bereitgestellt werden, dessen erste Außenschicht ein Polyolefin, Mikrokugeln oder hochmolekulares Polyethylen, und ein Polymer, das einen niedrigern Schmelzpunkt als die Polyolefine und die Mikrokugeln oder das Polyethylen umfasst, aufweist, und dessen zweite Außenschicht ein Polyolefin und ein Polymer mit niedrigeren Schmelztemperatur als das Polyolefin umfasst.
Ein solcher Folienverbund kann eine erste Außenschicht aufweisen, die eine von der ersten Mittelschicht abgewandte erste Oberfläche aufweist, auf der Unebenheiten vorhanden sind. Die Unebenheiten können Körner auf der ersten Oberfläche umfassen, die eine Korngröße aufweisen, die mikroskopisch sein kann und aus dem Bereich von 10 bis 350 μm ausgewählt sein kann. Ist in der ersten Außenfläche hochmolekulares Polyethylen vorhanden, kann die Korngröße beispielsweise aus dem Bereich 10 bis 60 μm ausgewählt sein, wenn Agglomerate von hochmalekularem Polyethylen vorhanden sind, können diese eine Korngröße von 110 bis 315 μm aufweisen. Wenn in der ersten Außenschicht Mikrokugeln vorhanden sind, können diese eine Korngröße aus dem Bereich 30 bis 190 μm aufweisen.
Eine solche Oberfläche weist somit eine Rauigkeit auf, die beispielsweise mit feinem Sandpapier vergleichbar ist. Diese Rauigkeit sorgt für eine gute Transportfähigkeit des Folienverbundes mittels Walzen, die beispielsweise eine Wolfram-Carbid-Oberfläche aufweisen. Gleichzeitig weisen Folienverbunde, deren Oberflächen Unebenheiten aufweisen, eine erhöhte Stabilität gegenüber Abrieb während ihrer Verarbeitung zu einer Kreppfolie auf, auch wenn die Oberflächen der Walzen beispielsweise ebenfalls eine raue Oberfläche aufweisen. Die erhöhte Abriebfestigkeit führt zu einer verminderten Bildung von Rückständen auf beispielsweise einer Walzenoberfläche und damit zu einer weitgehenden Erhaltung der Transportfähigkeit.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Folienverbund in seiner ersten und zweiten Außenschicht Polystyrol enthalten. Ein solcher Folienverbund kann somit in der ersten und der zweiten Außenschicht jeweils ein Polyolefin, Polystyrol und ein Polymer, das eine niedrigere Schmelztemperatur als das Polyolefin und das Polystyrol aufweist, enthalten.
Dabei kann die erste Außenschicht eine von der ersten Mittelschicht abgewandte erste Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur und die zweite Außenschicht eine von der ersten Mittelschicht abgewandte zweite Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur aufweisen. Unter einer Oberflächenstruktur ist in diesem Zusammenhang eine nicht sichtbare Rauigkeit der Oberfläche zu verstehen, die mikroskopisch ist und durch die gegenseitige Abstoßung von Polystyrol und Polyolefinen in der ersten und zweiten Außenschicht bedingt wird. Diese Oberflächenstruktur ist ausreichend, um eine erhöhte Abriebfestigkeit des Folienverbundes bei der Verarbeitung zu einer Kreppfolie beispielsweise mittels Walzen und dabei einen geringen Abrieb des Folienverbundes zu erzielen.
Die erste Außenschicht, die zweite Außenschicht, sowie die erste, zweite und dritte Mittelschicht können jeweils, je nach Anwendung, unabhängig voneinander Additive enthalten.
Diese Additive können aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Antioxidantien, Antiblockmittel, Antifogmittel, Antistatika, antimikrobielle Wirkstoffe, Lichtschutzmittel, UV-Absorber, UV-Filter, Farbstoffe, Farbpigmente, Stabilisierungsmittel wie beispielsweise Hitzestabilisatoren, Prozess-Stabilisatoren, UV- und/oder Licht-Stabilisatoren, die beispielsweise auf wenigstens einem sterisch gehinderten Amin (HALS) basieren, Prozesshilfsmittel, Flammschutzmittel, Nukleierungsmittel, Kristallisationsmittel wie beispielsweise Kristallkeimbildner, Gleitmittel, optische Aufheller, Flexibilisierungsmittel, Siegelmittel, Weichmacher, Silane, Abstandshalter, Füllstoffe, Peel-Additive, Wachse, Benetzungsmittel, oberflächenaktive Verbindungen wie beispielsweise Tenside und Dispergiermittel umfasst.
Die Schichten können unabhängig voneinander zumindest eines der Additive mit einem Anteil von 0,01 bis 30 Gew%, insbesondere 0,1 bis 20 Gew%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht einer einzelnen Schicht enthalten.
Ein Folienverbund gemäß den oben genannten Eigenschaften und Ausführungsformen kann beispielsweise mittels Blasextrusion hergestellt werden.
Es wird weiterhin eine Kreppfolie angegeben, die einen Folienverbund gemäß den obigen Ausführungen enthält. Die Kreppfolie enthaltend den Folienverbund kann parallele Faltungen aufweisen. Darunter ist in diesem Zusammenhang eine gestauchte Struktur des Folienverbundes zu verstehen, wobei die Stauchung entlang einer Richtung erfolgt, so dass die Faltungen in dem Folienverbund parallel zu einander verlaufen. „Parallel” soll hier nicht geometrisch exakt verstanden werden, sondern eine Vorzugsrichtung der Faltungen angeben, wobei einzelne Faltungen innerhalb der Vorzugsrichtung wellenförmig sein können, oder auch nur vereinzelte Richtungsänderungen aufweisen können.
Die Faltungen können beispielsweise mittels eines Kreppverfahrens hergestellt sein, bei dem der Folienverbund gestaucht wird. Unter Faltungen ist in diesem Zusammenhang eine zur Fläche des Folienverbundes senkrechte Wellenstruktur des Folienverbundes zu verstehen, bei dem sämtliche Schichten des Folienverbundes parallel zueinander gewellt vorliegen. Die Wellen können jedoch so eng ausgestaltet sein, dass ein sehr geringer oder gar kein Abstand zwischen einzelnen Wellen vorhanden ist.
Daher können die erste Außenschicht und die zweite Außenschicht des Folienverbundes in der Kreppfolie jeweils auf den von der ersten Mittelschicht abgewandten Oberflächen Teilbereiche aufweisen, die sich formschlüssig kontaktieren. Die erste Außenschicht kann also durch die Faltung in Teilbereichen aufeinander aufliegen, wobei jedoch keine stoffschlüssige Verbindung vorliegen muss. Somit kann durch eine Zugbelastung die erste Außenschicht in den jeweiligen Teilbereichen wieder voneinander getrennt werden. Analoges gilt für die zweite Außenschicht. Die den Folienverbund enthaltende Kreppfolie kann eine Kompressionsrate von > 60%, beispielsweise von 72% aufweisen. Diese Kompressionsrate ist erhöht im Vergleich zu Kreppfolien aus herkömmlichen Folienverbunden, womit eine verbesserte Einsatzfähigkeit aufgrund beispielsweise der erhöhten Flexibilität der Kreppfolie gewährleistet ist.
Es wird weiterhin die Verwendung eines Folienverbundes gemäß den obigen Ausführungen für ein Trockenkreppverfahren angegeben. Mit diesem Verfahren kann eine Kreppfolie gemäß den obigen Ausführungen hergestellt werden.
Das Trockenkreppverfahren kann dabei beispielsweise das Dry-Creping-Verfahren der Firma Micrex umfassen. Bei diesem Verfahren wird eine bahnförmige Rollenware des Folienverbundes über eine geheizte Wolfram-Carbid-Walze transportiert. Der Folienverbund wird durch sich schnell bewegende Platten unter hohem Druck gestaucht, sodass eine, einer Ziehharmonika vergleichbare gestauchte Struktur mit parallelen Faltungen entsteht. Infolge der Stauchung verliert der Folienverbund Länge, wodurch die Kompressionsrate definiert wird. Je höher die Kompressionsrate ist, desto stärker kann die Kreppfolie, also der gestauchte Folienverbund, in der Anwendung wieder gestreckt werden. Aufgrund des Memoryeffekts des Folienverbundes kann die Streckung weitgehend reversibel ausgebildet sein.
Anhand der Figuren und Ausführungsbeispiele soll die Erfindung noch näher erläutert werden.
1 zeigt die schematische Seitenansicht eines Folienverbunds,
2 zeigt die schematische Seitenansicht einer Kreppfolie,
3a und 3b zeigen fotografische Aufnahmen von Draufsichten auf eine Kreppfolie.
4a bis 4f zeigen vergrößerte fotografische Aufnahmen von Draufsichten auf Folienverbunde.
1 zeigt die schematische Seitenansicht eines Folienverbunds 100. Der Folienverbund 100 gemäß 1 zeigt die erste Außenschicht 10, die zweite Außenschicht 20, zwischen denen die erste Mittelschicht 30, die zweite Mittelschicht 40 und dazwischen wiederum die dritte Mittelschicht 50 angeordnet sind. Diese Schichten zusammen ergeben den Folienverbund 100. Die Dicke der ersten und der zweiten Außenschicht 10, 20 kann beispielsweise 25 μm betragen. Die Dicken der Mittelschichten 30 und 40 kann beispielsweise 5 μm betragen, die Dicke der dritten Mittelschicht 50 kann beispielsweise 15 μm betragen. Der gesamte Folienverbund 100 kann somit eine Dicke von 75 μm aufweisen.
Die Zusammensetzungen der Schichten sind gemäß den obigen Ausführungen ausgewählt. So umfasst die dritte Mittelschicht 50 Polyamide, Copolyamide oder Mischungen daraus. Die erste und zweite Mittelschicht 30, 40 enthalten Polyolefine, Säureanhydrid-Copolymere und Mischungen daraus. Die erste und zweite Außenschicht 10, 20 weisen jeweils ein Polyolefin, beispielsweise Polypropylen, Polyethylen und Mischungen daraus, und ein Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und zweiten Außenschicht aufweist, auf. Zudem ist in der ersten und zweiten Außenschicht 10, 20 ein Polystyrol vorhanden, oder in der ersten und/oder zweiten Außenschicht 10, 20 sind Mikrokugeln oder hochmolekulares Polyethylen vorhanden.
Aufgrund der Zusammensetzungen der ersten und zweiten Außenschichten 10, 20 weisen die von der ersten Mittelschicht 30 abgewandten Oberflächen der ersten und zweiten Außenschicht 10, 20 Unebenheiten oder Oberflächenstrukturen auf (hier nicht gezeigt).
Der Folienverbund 100 gemäß 1 umfasst beispielhaft fünf Schichten, ein analoger Aufbau mit nur drei Schichten, ohne dritte Mittelschicht 50 und zweite Mittelschicht 40 ist ebenso realisierbar.
2 zeigt die schematische Seitenansicht einer Kreppfolie, die aus dem Folienverbund 100 hergestellt ist. In 2 sind die einzelnen Schichten des Folienverbundes 100 nicht dargestellt, um Übersichtlichkeit zu bewahren. Es kann für eine Kreppfolie jedoch ein Fünfschichtfolienverbund gemäß 1 oder ein Dreischichtfolienverbund verwendet werden. Auch Folienverbunde mit mehr als fünf Schichten sind denkbar. Die Kreppfolie weist Faltungen auf, wodurch Teilbereiche 60 entstehen, in denen sich die erste und die zweite Außenschicht 10, 20 jeweils mit sich selbst formschlüssig berühren. Durch Zugbelastung kann eine solche Kreppfolie reversibel gestreckt werden, so dass in der Streckung die gesamte Länge des Folienverbundes erreicht werden kann.
3a und 3b zeigen fotografische Aufnahmen der Draufsicht auf die Vorder- und Rückseite einer derartigen Kreppfolie. Die Wellenstruktur, die aufgrund der Faltungen besteht, ist auf beiden Seiten erkennbar. Weiterhin erkennbar sind die unterschiedlichen Einfärbungen der Oberflächen aufgrund von Farbpigmenten, die in der ersten und der zweiten Außenschicht eingebracht sind.
Im Folgenden werden drei Ausführungsbeispiele für Zusammensetzungen von Folienverbunden angegeben.
a) Fünfschichtiger Folienverbund enthaltend Polystyrol in der ersten und zweiten Außenschicht 10, 20
Die erste und die zweite Außenschicht 10, 20 hat eine Dicke von 25 μm und enthält 40 Gew% Polystyrol (beispielsweise Polystyrol Crystal 1340), 35 Gew% Polypropylen (beispielsweise Inspire 137) und 25 Gew% Ethylenbutylacrylat (beispielsweise Lucofin 1400 HN).
Die erste und die zweite Mittelschicht 30, 40 sind jeweils 5 μm dick und enthalten zu 100 Gew% ein Maleinsäureanhydrid-Ethylenvinylenacetat (beispielsweise Orevac 18211).
Die dritte Mittelschicht 50 ist 15 μm dick und enthält zu 75 Gew% Polyamid (beispielsweise Durethan C38 F) und zu 25 Gew% Poylamid 6 (beispielsweise Durethan B40 FAM).
Die Gesamtdicke des Folienverbundes ist 75 μm.
b) Fünfschichtiger Folienverbund enthaltend hochmolekulares Polyethylen in der ersten Außenschicht 10
Die erste Außenschicht 10 hat eine Dicke von 27 μm und enthält 55,5 Gew% Polypropylen (beispielsweise Inspire 137), 15 Gew% ultrahochmolekulares Polyethylen (beispielsweise Constab AS 6104 LD), 17,5 Gew% Ethylenbutylacrylat (beispielsweise Lucofin 1400 HN) und 12 Gew% weißes Farbpigment (beispielsweise Remafinweiß RCL).
Die zweite Außenschicht 20 hat eine Dicke von 27 μm und enthält 62 Gew% Polypropylen (beispielsweise Inspire 137), 25 Gew% Ethylenbutylacrylat (beispielsweise Lucofin 1400 HN), 10 Gew% schwarzes Farbpigment (beispielsweise Polyblak 1423/20) und 3 Gew% Antiblockmittel(beispielsweise Multibatch MP 52659 PP).
Die erste und die zweite Mittelschicht 30, 40 sind jeweils 4 μm dick und enthalten zu 75 Gew% ein Polypropylen-Maleinsäureanhydrid-Copolymer (beispielsweise Admer QB 520 E) und 25 Gew% homo-Polypropylen (beispielsweise P4 622-198X).
Die dritte Mittelschicht 50 ist 13 μm dick und enthält zu 100 Gew% Polyamid (beispielsweise Durethan C38 F). Die Gesamtdicke des Folienverbundes beträgt 75 μm.
c) Fünfschichtiger Folienverbund enthaltend Mikrokugeln in der ersten Außenschicht 10
Die erste Außenschicht 10 hat eine Dicke von 27 μm und enthält 60 Gew% Polypropylen (beispielsweise Inspire 137), 25 Gew% Ethylenbutylacrylat (beispielsweise Lucofin 1400 HN),0,5 Gew% Mikrokugeln (beispielsweise Advancel EMS-024), 2,0 Gew% Polyethylen (beispielsweise Polybatch UVS210), 0,5 Gew% ein in LDPE (Low Density Polyethylene) eingearbeitetes, perfluoriertes Verarbeitungsmittel (beispielsweise Luvofilm 9679) und 12 Gew% weißes Farbpigment (beispielsweise Remafinweiß RCL).
Die zweite Außenschicht 20 hat eine Dicke von 27 μm und enthält 60 Gew% Polypropylen (beispielsweise Inspire 137), 25 Gew% Ethylenbutylacrylat (beispielsweise Lucofin 1400 HN), 2,0 Gew% UV-Stabilisator (beispielsweise Polybatch UVS210), 10 Gew% schwarzes Farbpigment (beispielsweise Polyblak 1423/20) und 3,0 Gew% Antiblockmittel (beispielsweise Multibatch MP52659).
Die erste Mittelschicht 30 ist 4 μm dick und enthält zu 63 Gew% ein Polypropylen-Säureanhydrid-Copolymer (beispielsweise Admer QB 520 E) 2 Gew% UV-Stabilisator (beispielsweise Polybatch UVS210), 25 Gew% Polypropylen (beispielsweise Bormod 904) und 10 Gew% schwarzes Farbpigment (beispielsweise Polyblack 1420).
Die zweite Mittelschicht 40 ist 4 μm dick und enthält zu 73 Gew% ein Polypropylen-Säureanhydrid-Copolymer (beispielsweise Admer QB 520 E) 2 Gew% Polyethylen (beispielsweise Polybatch UVS210) und 25 Gew% Polypropylen (beispielsweise Bormod 904).
Die dritte Mittelschicht 50 ist 13 μm dick und enthält zu 100 Gew% Polyamid (beispielsweise Durethan C38 F).
Die Gesamtdicke des Folienverbundes beträgt 75 μm.
Die 4a bis 4f zeigen vergrößerte fotografische Aufnahmen von Draufsichten auf Oberflächen von Folienverbunden gemäß einigen Ausführungsformen. Diese Aufnahmen zeigen die Unebenheiten auf den Oberflächen der Außenschichten der Folienverbunde, die zu der guten Verarbeitbarkeit der Folienverbunde beitragen.
Die 4a und 4b zeigen in zwei verschiedenen Vergrößerungen die Oberfläche eines Folienverbundes, dessen Außenschicht hochmolekulares Polyethylen in einer Konzentration von 15 Gew% enthält. Es ist erkennbar, dass die Unebenheiten auf der Oberfläche Korngrößen von 18 μm bis 282 μm aufweisen.
Die 4c und 4d zeigen eine zu den 4a und 4b analoge Ausführungsform, wobei hier das hochmolekulare Polyethylen in der Außenschicht zu einem Anteil von 30 Gew% vorhanden ist. Die Korngrößen betragen hier 18 μm bis 307 μm.
In den 4e und 4f sind vergrößerte fotografische Aufnahmen von Draufsichten auf Oberflächen von Folienverbunden gemäß einer weiteren Ausführungsform gezeigt, in der in der jeweils abgebildeten Außenschicht Mikrokugeln vorhanden sind. In diesen Beispielen sind Korngrößen der Unebenheiten erkennbar, die den Bereich 38 μm bis 183 μm umfassen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Folienverbund (100) umfassend – eine erste Außenschicht (10) und eine zweite Außenschicht (20), und – eine erste Mittelschicht (30) zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht (10, 20), wobei die erste und/oder zweite Außenschicht (10, 20) Komponenten aufweist, die zumindest – ein Polyolefin, – eine Komponente, die aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Mikrokugeln, Polystyrol und hochmolekulares Polyethylen umfasst, und – ein Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht (10, 20) aufweist, umfassen.
Folienverbund (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, weiterhin umfassend eine dritte Mittelschicht (50) zwischen der ersten Mittelschicht (30) und der zweiten Außenschicht (20) und eine zweite Mittelschicht (40) zwischen der dritten Mittelschicht (50) und der zweiten Außenschicht (20).
Folienverbund (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polymer, das einen niedrigeren Schmelzpunkt als die übrigen Komponenten der ersten und/oder zweiten Außenschicht aufweist, aus Ethylen-Polyacrylat-Copolymeren ausgewählt ist.
Folienverbund (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Polyolefin aus Polypropylen, Polyethylen und Mischungen daraus ausgewählt ist.
Folienverbund (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste und/oder zweite Außenschicht (10, 20) unabhängig voneinander zumindest ein Farbpigment aufweisen.
Folienverbund (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die dritte Mittelschicht (50) ein Material aufweist, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere, Polyvinylalkohole, Polyamide, Copolyamide und Mischungen daraus umfasst.
Folienverbund (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die erste und die zweite Mittelschicht (30, 40) ein Material aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die thermoplastische Polymere, organische Säuren, organische Säureanhydride sowie Mischungen und Verbindungen daraus umfasst.
Folienverbund (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Außenschicht (10) Mikrokugeln oder hochmolekulares Polyethylen enthält.
Folienverbund (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Außenschicht (10) eine von der ersten Mittelschicht (30) abgewandte erste Oberfläche aufweist, auf der Unebenheiten vorhanden sind.
Folienverbund (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste und die zweite Außenschicht (10, 20) Polystyrol enthalten.
Folienverbund (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Außenschicht (10) eine von der ersten Mittelschicht (30) abgewandte erste Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur und die zweite Außenschicht (20) eine von der ersten Mittelschicht (30) abgewandte zweite Oberfläche mit einer Oberflächenstruktur aufweisen.
Kreppfolie enthaltend einen Folienverbund (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend parallele Faltungen.
Kreppfolie nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die erste Außenschicht (10) und die zweite Außenschicht (20) des Folienverbundes (100) jeweils auf den von der ersten Mittelschicht (30) abgewandten Oberflächen Teilbereiche (60) aufweisen, die sich formschlüssig kontaktieren.
Kreppfolie nach einem der Ansprüche 12 und 13, aufweisend eine Kompressionsrate von > 60%.
Verwendung des Folienverbunds (100) gemäß den Ansprüchen 1 bis 11 für ein Trockenkreppverfahren.