DE19707185A1

DE19707185A1 - Kunststoffolie, ihre Verwendung in Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern, die so hergestellten Verpackungsbehälter sowie die Verwendung von Lacken zur Applikation über Druckfarbe

Info

Publication number: DE19707185A1
Application number: DE19707185A
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Borgholte; Ursula Heimeier; Juergen Dr Kaczun; Peter Van Dr Rijn
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Ohio Inc
Priority date: 1997-02-22
Filing date: 1997-02-22
Publication date: 1998-08-27
Also published as: AU6722698A; WO1998036915A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kunststoffolie für die Herstellung von Verpackungsbehältern, bei der eine Seite der Folie mit einem Siegellack und die ge genüberliegende Seite der Folie mit einem wäßrigen Lack auf Acrylatbasis beschichtet ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ferner ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern unter Verwendung dieser Kunststoffolien, die so herge stellten Verpackungsbehälter sowie ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Beschichtung, bei dem ein wäßriger Lack auf Acrylatbasis auf eine Druckfarbe appliziert wird.

Kunststoffolien, die beispielsweise für Lebensmittel verpackungen, wie z. B. Schokolade, Eis, Nüsse, Chips u. ä., eingesetzt werden sollen, werden mit klebenden Beschichtungen versehen, um einen wirksamen Siegelver schluß zu ermöglichen.

Außerdem werden Kunststoffolien der eingangs genannten Art auch auf Verpackungsbehälter aus Glas und/oder Kunststoff, wie z. B. Getränkeflaschen, appliziert, um diese zu beschriften bzw. mit einer dekorativen Ober fläche zu versehen. Auch in diesem Fall werden die Kunststoffolien mit klebenden Beschichtungen versehen.

Die klebenden Beschichtungen sind jeweils entweder Heißsiegellacke, die bei erhöhten Temperaturen siegel bar sind, oder Kaltsiegellacke, die bei Temperaturen von etwa 0 bis 80°C versiegelt werden.

Kaltsiegel-Beschichtungen und deren Eigenschaften sind z. B. beschrieben in L. Placzek in Coating, 18 (4), Seite 94 bis 95, 1985. Kaltsiegel-Lacke werden vorzugs weise aus wäßriger Phase aufgetragen. Druckempfindliche Klebstoffe, die im Kaltsiegelverfahren eingesetzt wer den, werden vor allem bei der Lebensmittelverpackung, z. B. für Schokoladen- und Eisverpackungen, eingesetzt.

Aus der US-A-4,898,787, der US-A-4,888,395 und der US-A-5,070,164 sind beispielsweise siegelbare Beschich tungsmittel zur Versiegelung von Kunststoffolien, wie z. B. Polypropylen-Folien, bekannt. Die Kaltsiegellacke basieren üblicherweise auf Emulsionspolymerisaten, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von etwa 20.000 bis 150.000 und eine Glasübergangstemperatur von etwa -15°C bis etwa +15°C haben.

Kaltsiegellacke weisen aber den Nachteil auf, daß sie schlechte Antiblock-Eigenschaften haben, d. h. bei der Lagerung zeigen mit Kaltsiegellacken beschichtete Kunststoffolien, wenn sie in Form von rollen längere Zeit unter normalen Lagerbedingungen gelagert werden, eine Neigung, an den übereinanderliegenden Folien schichten anzuhaften. Im Falle von bedruckten Kunst stoffolien wird außerdem auch ein unerwünschter Druck farben-Transfer von der Außenseite zu der mit dem Sie gellack beschichteten, gegenüberliegenden Innenseite beobachtet.

Kaltsiegellacke erfordern daher das Aufbringen einer Schutzschicht an der anderen Seite des Films. Für die sen Zweck können direkt auf die entsprechend vorbehan delte Kunststoffolie Lacke aufgebracht werden. Diese hierfür eingesetzten Lacke müssen bedruckbar sein und werden üblicherweise Außenlacke (Outside Coatings) genannt. Im Falle der bedruckten Folien werden dann auf diese Außenlacke entweder direkt beim Folienhersteller oder aber beim Anwender der Folien Druckfarben appliziert. Auch auf die Druckfarben muß wiederum ein Schutzlack aufgebracht werden (s. o.), der üblicherweise Release Coat genannt wird. Im Falle der unbedruckten Folien, wie sie z. B. für verschiedene Industrieanwen dungen zum Einsatz kommen, können die Release Coats ohne vorherige Druckfarbenapplikation direkt auf die i.a. entsprechend vorbehandelte Kunststoffolie appli ziert werden, die dem Siegellack gegenüberliegende Außenseite kann aber auch unbeschichtet bleiben.

Die üblicherweise eingesetzten, bedruckbaren Außenlacke sind entweder lösemittelhaltig oder sie sind wäßrig und basieren auf Acrylatcopolymerisaten. Die Anti block-Eigenschaften werden üblicherweise durch Zusatz von 1 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf den Feststoffgehalt an Wachs und an Acrylatcopolymerisat, eines Wachses (Zusatz i. a. als Wachsdispersion) erhalten, wie dies beispielsweise in der DE-A-24 40 112 beschrieben ist.

Die obenbeschriebenen Release Coats enthalten übli cherweise Polyamidharze, oft in Kombination mit Cellu losenitrat und Wachsen, Fettsäureamiden oder Silikon ölen. Bei Verwendung von niedermolekularen Silikonölen oder Wachsen in den Release Coats besteht jedoch die Gefahr der Migration dieser Bestandteile in die Siegel schicht, was eine unerwünschte Reduzierung der Siegel festigkeit zur Folge hat.

Ferner besteht auch in anderen Bereichen, beispielswei se bei der Beschichtung von Holz, die Notwendigkeit, mit Druckfarben beschichtete Substrate mit einer Schutzschicht zu versehen.

Aus der Zeitschrift Polymers Paint Colour Journal, Heft April 1996, Seiten 27 bis 28, ist es bekannt, Silicone in Release Coats einzusetzen. Nähere Angaben über die Zusammensetzung der Release Coats sind in diesem Arti kel jedoch nicht enthalten.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, für die Herstellung von Verpackungsbehältern geeignete Kunststoffolien zur Verfügung zu stellen, die eine gute Blockfestigkeit aufweisen. Ferner sollten die Kunststoffolien die Anforderungen erfüllen, die übli cherweise an Kunststoffolien gestellt werden, die zur Herstellung von Verpackungsbehältern eingesetzt werden. Die Kunststoffolien sollten daher beispielsweise unter den üblicherweise angewandten Bedingungen siegelbar sein und eine gute Siegelfestigkeit aufweisen. Außerdem sollten die resultierenden Folien sehr gute optische Eigenschaften aufweisen. Weiterhin sollten sie bevor zugt geruchsneutral sein, um so auch für die Herstel lung von Verpackungsbehältern für Lebensmittel geeignet zu sein. Schließlich sollten die Kunststoffolien auch keinen Druckfarbentransfer bei der Lagerung der be druckten Folien in Form von Rollen zeigen.

Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch die Kunst stoffolien der eingangs genannten Art gelöst, die da durch gekennzeichnet sind, daß der auf der der Siegel lackschicht gegenüberliegenden Seite aufgebrachte Lack eine wäßrige Lösung oder wäßrige Dispersion eines Acrylatcopolymerisats enthält, die erhältlich ist durch eine zweistufige Emulsionspolymerisation von

a) 1 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 8 Gew.-%, einer oder mehrerer α,β-ethylenisch ungesättigter Carbon säuren,
b) 30 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 35 bis 50 Gew.-%, eines oder mehrerer Alkylester der Acrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
c) 20 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 25 bis 45 Gew.-%, eines oder mehrerer Alkylester der Methacrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder vinylaromatischen Kohlenwasserstoffen,
d) 5 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, eines oder mehrerer fluorhaltiger, ethylenisch ungesät tigter, mit den übrigen Monomeren copolymerisier barer Monomere und
e) ggf. bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu 10 Gew.-%, weiterer Monomerer,

wobei die Summe von a), b), c), d) und e) jeweils 100 Gew.-% beträgt.

Die erfindungsgemäßen Kunststoffolien sind zur Herstel lung von Verpackungsbehältern, insbesondere für Lebens mittel, einsetzbar und zeichnen sich durch eine sehr gute Blockbeständigkeit aus. Ferner wird durch den auf der der Siegellackschicht gegenüberliegenden Seite auf gebrachten Lack die Siegelfestigkeit nicht unannehmbar reduziert.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher auch ein Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern unter Verwendung dieser Kunststoffolien sowie die so hergestellten Verpackungsbehälter.

Schließlich eignen sich Lacke, die diese in Rede ste henden fluormodifizierten Acrylatcopolymerisate als Bindemittel enthalten, auch zur Herstellung einer Schutzschicht über Druckfarben, die auf anderen Unter gründen, wie z. B. Holz, appliziert wurden. Die vorlie gende Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Beschichtung, bei dem ein Lack auf Basis dieser fluormodifizierten Acrylat copolymerisate auf eine Druckfarbe appliziert wird.

Im folgenden werden nun zunächst die erfindungsgemäß als Bindemittel in Release Coats eingesetzten fluor modifizierten Acrylatcopolymerisate näher erläutert.

Der erfindungsgemäß zur Herstellung der Kunststoffolien verwendete Release Coat (d. h. der über der Druckfarbe angeordnete Außenlack oder der Außenlack im Fall der unbedruckten Kunststoffolien) basiert auf einer wäßri gen Acrylcopolymerisat-Dispersion bzw. -Lösung, die hergestellt wird durch eine zweistufige Emulsionspoly merisation von

wobei die Summe von a), b), c), d) und e) jeweils 100 Gew.-% beträgt.

Beispiele für α,β-ethylenisch ungesättigte Carbonsäuren sind Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäure, Croton säure sowie deren Mischungen. Bevorzugt werden α,β-mo noethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren verwendet. Besonders bevorzugt werden Methacrylsäure und Acryl säure eingesetzt.

Beispiele für geeignete Alkylester der Acrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest (Komponente b) sind Methylacrylat, Ethylacrylat, Propylacrylat, iso- Propylacrylat, Butylacrylat, iso-Butylacrylat, t-Butyl acrylat, n-Pentylacrylat, iso-Pentylacrylat, Hexylacry lat, n-Octylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat und Decylacry lat. Bevorzugt wird Methylacrylat eingesetzt.

Beispiele für geeignete Alkylester der Methacrylsäure (Komponente c) sind Methylmethacrylat, Ethylmethacry lat, Propylmethacrylat, iso-Propylmethacrylat, n-Butyl methacrylat, iso-Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, n-Pentylmethacrylat, iso-Pentylmethacrylat, Hexylmeth acrylat, n-Octylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Decylmethacrylat und Dodecylmethacrylat. Bevorzugt wird Methylmethacrylat eingesetzt.

Beispiele für geeignete Vinylaromaten sind Styrol, α-Alkylstyrol und Vinyltoluol, insbesondere Styrol.

Bevorzugt werden als Monomer d) fluorhaltige Acrylat- und/oder Methacrylatmonomere, besonders bevorzugt Tetrafluoropropylmethacrylat eingesetzt.

Beispiele für geeignete Monomere e) sind Acrylnitril und Methacrylnitril sowie amidgruppenhaltige Monomere. Bevorzugt werden die Monomeren e) in einer Menge von bis zu 25 Gew.-%, bevorzugt bis zu 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Monomerenmischung, ein gesetzt.

Die Emulsionspolymerisation zur Herstellung der wäßri gen Acrylatcopolymerisat-Dispersion bzw. -Lösung wird in wäßrigem Medium in bekannten Apparaturen, beispiels weise in einem Rührkessel mit Heiz- und Kühlvorrichtun gen, durchgeführt.

Die Zugabe der Monomeren kann in der Weise erfolgen, daß eine Lösung aus dem gesamten Wasser, dem Emulgator und dem Initiator oder einem Teil des Initiators vorge legt wird und, falls der Initiator teilweise während der Polymerisation zugegeben wird, getrennt davon, aber parallel dazu, der Rest des Initiators bei der Polyme risationstemperatur langsam zugegeben wird. Ferner ist es auch möglich, das Wasser vorzulegen und auf die ge wünschte Temperatur aufzuheizen, dann den Emulgator und einen Teil des Initiators zuzugeben und die Mischung zu homogenisieren. Es ist auch möglich, einen Teil des Wassers und des Emulgators vorzulegen und aus dem Rest des Wassers und des Emulgators und aus dem Monomerenge misch eine Präemulsion herzustellen, die bei der Poly merisationstemperatur langsam zugegeben wird, wobei der Initiator wiederum getrennt vorgelegt oder teilweise getrennt zugegeben wird. Es ist auch möglich, in der ersten Stufe das Monomerengemisch in Form einer Prä emulsion zuzugeben und in der zweiten Stufe das Monome rengemisch in Substanz, d. h. ohne Wasser und Emulgator, zuzugeben und den Initiator getrennt, aber parallel dazu zuzugeben. Bevorzugt ist, eine Lösung aus Wasser, dem Initiator und einem Teil des Emulgators vorzulegen und den ersten Teil des Monomerengemisches (ggf. ein schließlich Regler) bei der Polymerisationstemperatur langsam zuzugeben. Anschließend wird nach erneuter Emulgatorzugabe in der zweiten Polymerisationsstufe der Rest des Monomerengemisches in den Reaktor dosiert.

Die Polymerisationstemperatur liegt üblicherweise im Bereich von 70-90°C.

Vorteilhafterweise wird das Mengenverhältnis zwischen den Monomeren und dem Wasser so ausgewählt, daß die resultierende Acrylatcopolymerisat-Dispersion einen Feststoffgehalt im Bereich von 10 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 10-30%, aufweist.

Als Emulgatoren können anionische und/oder nichtioni sche Emulgatoren verwendet werden. Beispiele für anio nische Emulgatoren sind Alkali- oder Ammoniumsalze von Schwefelsäurehalbestern von Alkylphenolen oder von Alkoholen, ferner die Schwefelsäurehalbester von oxy ethylierten Alkylphenolen oder oxyethylierten Alkoholen sowie Phosphorsäureester von oxyalkylierten Alkylphe nolen. Eingesetzt werden beispielsweise Alkalisalze von Schwefelsäurehalbestern von mit 23 Mol Ethylenoxid pro Mol umgesetztem Nonylphenol, Alkyl- oder Arylsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumlaurylethoxylatsulfat sowie das Alkalisalz von Diestern der Sulfobernsteinsäure mit Alkoholen mit 6-20 Kohlenstoffatomen. Die bevorzugt verwendeten nichtionischen Emulgatoren sind Ether von mit 5-23 Mol Ethylenoxid umgesetzten Nonylphenolen.

Bevorzugt werden Phosphorsäureester von oxyalkylierten Alkylphenolen, besonders Phosphorsäureester des Um setzungsproduktes von 1 mol Nonylphenol mit 5 mol Ethylenoxid mit einer Säurezahl von 125 eingesetzt.

Als Initiatoren für die Emulsionspolymerisation eignen sich die üblichen anorganischen Peroxodisulfate, bevor zugt Kaliumperoxodisulfat und Ammoniumperoxodisulfat, sowie Ammonium- oder Alkalimetallperoxydiphosphate. Es können auch Redox-Initiatoren eingesetzt werden, bei spielsweise Wasserstoffperoxid, Benzoylperoxid, organi sche Perester, wie Perisopivalat, in Kombination mit wasserlöslichen Reduktionsmitteln, wie z. B. Ascorbin säure, Schwefelverbindungen, Triethylamin, Natriumdi sulfit, Hydrazin, Hydroxylamin, Glykolsäure und Wein säure.

Geeignete Kettenübertragungsmittel sind beispielsweise Mercaptane oder Polyhalogenverbindungen oder verzweigte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Trimethyl benzol. Die Kettenübertragungsmittel werden bevorzugt in allen Stufen der Emulsionspolymerisation eingesetzt.

In der ersten Stufe der Emulsionspolymerisaton werden 5 bis 20 Gew.-% der Monomerenmischung aus a), b), c), d) und ggf. e) bei einer Temperatur von im allgemeinen 70-90°C polymerisiert. Bevorzugt nach erneuter Emulga torenzugabe werden in der zweiten Stufe der Polymerisa tion die restlichen 80 bis 95 Gew.-% der Monomerenmi schung in Gegenwart des in der ersten Stufe der Emul sionspolymerisation erhaltenen Polymerisats bei einer Temperatur von im allgemeinen 70-90°C polymeri siert.

Besonders bevorzugt wird die wäßrige Acrylatcopolymeri sat-Dispersion hergestellt durch Emulsionspolymerisa tion von Methacrylsäure, Methylacrylat, Methylmeth acrylat und Tetrafluorpropylmethacrylat.

Das erhaltene Acrylatcopolymerisat wird durch Zugabe von Basen zumindest teilweise neutralisiert, und es werden ggf. übliche Hilfsstoffe und Additive zur Her stellung des wäßrigen Release Coats zugegeben. Als Base werden Ammoniak und/oder Amine, vorteilhafterweise in Form einer wäßrigen Lösung des Neutralisationsmittels, eingesetzt. Insbesondere wird Ammoniak eingesetzt.

Die erfindungsgemäßen Release Coats enthalten üblicher weise 80 bis 100 Gew.-% der obenbeschriebenen Acrylat copolymerisat-Lösung bzw. Dispersion, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lackes. Ferner können diese Release Coats üblicherweise noch 0 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Lackes, übliche Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten.

Als Beispiele für geeignete Hilfs- und Zusatzstoffe seien Verlaufsmittel, Stabilisatoren, Verdickungsmit tel, Antischaumittel, Pigmente, Füllstoffe u. ä. ge nannt. Beispielsweise können die Lacke unlösliche, fein dispergierte anorganische Stoffe, wie Talkum, Silicium dioxid, z. B. das Handelsprodukt Syloid 63 FP der Firma Grace, enthalten.

Die wäßrigen Lacke werden erfindungsgemäß insbesondere für die Beschichtung von Kunststoffolien eingesetzt. Als Kunststoffolien kommen bevorzugt Polyolefin-Folien, beispielsweise Polyethylen- und Polypropylen-Folien, in Frage. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um Polypropylen, insbesondere orientiertes Polypropylen.

Bei den in Rede stehenden Kunststoffolien ist eine Außenseite der Kunststoffolie mit einem Siegellack und die gegenüberliegende Außenseite der Kunststoffolie mit dem obenbeschriebenen Lack beschichtet.

Der obenbeschriebene, erfindungsgemäß eingesetzte Lack (= Release Coat) wird dabei üblicherweise auf eine Druckfarbenschicht appliziert. Der erfindungsgemäß eingesetzte Release Coat verhindert während des Ge brauchs und dann, wenn die Kunststoffolien in Form von Rollen längere Zeit unter normalen Lagerbedingungen gelagert werden, daß es an den übereinanderliegenden Folienschichten zu einer Aneinanderhaftung kommt. Fer ner hat er die Aufgabe, eine Migration der Druckfarbe zu verhindern.

Die in Rede stehenden Kunststoffolien können dabei entweder direkt beim Folienhersteller mit einer Druck farbe versehen werden oder aber - und dies ist der häufigere Weg - es erfolgt beim Folienhersteller zu nächst nur die Applikation des Siegellackes und die Druckfarbe (und somit auch der Release Coat) wird erst später beim Anwender der Kunststoffolie appliziert. In diesem zweiten Fall wird die Kunststoffolie beim Foli enhersteller zunächst mit dem Siegellack und mit einem wäßrigen Außenlack versehen, der ebenso wie der erfin dungsgemäß eingesetzte, obenbeschriebene Lack (= Relea se Coat) die Aufgabe hat, bei der Lagerung und dem Transport der Folien auf Rollen ein Aneinanderhaften gegenüberliegender Folienschichten zu verhindern. Auf diesen wäßrigen Außenlack wird dann beim Anwender der Folie zunächst die Druckfarbe und anschließend der Release Coat appliziert. Unabhängig davon, wo die Be schichtung der Kunststoffolien mit der Druckfarbe er folgt, werden die bedruckten Kunststoffolien nach Applikation der Druckfarbe mit dem obenbeschriebenen, wäßrigen Relaese Coat auf Basis der Dispersion/Lösung des fluormodifizierten Acrylates versehen.

Ferner eignen sich die in Rede stehenden wäßrigen Lacke auch für die Außenbeschichtung von unbedruckten Kunst stoffolien, wie sie z. B. im Industriebereich zur Anwen dung kommen. In diesem Fall wird der Lack direkt ohne vorherige und ohne nachfolgende Applikation einer Druckfarbe auf die ggf. entsprechend vorbehandelte Kunststoffolie aufgebracht.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kunststoffolien wird vor dem Aufbringen des Siegellackes oder des wäßrigen Außenlackes oder der Druckfarbe auf die Kunst stoffolien die Oberfläche der Folien im allgemeinen vorbehandelt, um sicherzustellen, daß der Überzug fest auf der Folie haftet. Dadurch soll vermieden werden, daß der Überzug von der Folie abblättert oder abgezogen wird.

Diese Behandlung wird gemäß bekannter Arbeitsweisen durchgeführt, z. B. durch Chlorierung der Kunststoffo lie, Behandlung mit oxidierenden Mitteln, wie Chrom säure oder heißer Luft, durch Dampfbehandlung oder Flammenbehandlung. Besonders bevorzugt wird als Vorbe handlung eine Hochspannungscoronaentladung verwendet.

Die Kunststoffolien werden nach der Vorbehandlung im allgemeinen vorlackiert, um die Haftung des Überzugs auf der Substratfolie zu gewährleisten. Geeignete Vor beschichtungsmittel bzw. Primer sind in der Literatur bekannt und umfassen z. B. Alkyltitanate sowie Primer auf Basis von Epoxiden, Melamin-Formaldehydharzen und Polyethyleniminen. Letztere sind zur Vorlackierung von Kunststoffolien besonders geeignet. Die Polyethylenimi ne können dabei sowohl aus organischer als auch aus wäßriger Lösung auf die ggf. vorbehandelten Kunststoffolien aufgetragen werden. Dabei kann die Konzentration des Polyethylenimins in der wäßrigen oder in der orga nischen Lösung beispielsweise 0,5 Gew.-% betragen. Geeignete Polyethylenimin-Primer sind beispielsweise beschrieben in DE-A- 24 40 112 und US-A-3,753,769.

Die unbeschichteten Kunststoffolien haben im allgemei nen eine Dicke von 0,015 bis 0,060 mm. Der Siegellack, der wäßrige Lack, ggf. die Druckfarbe und der Release Coat werden auf die Kunststoffolie in üblicher Weise, beispielsweise durch Gravurauftragung, Walzenauftra gung, Eintauchen, Sprühen mit Hilfe des Tief- oder Flexodruckverfahren oder des Umkehrwalzenverfahrens (Reverse-Roll-Auftragsverfahren) aufgebracht. Der über schüssige Lack kann jeweils durch Abquetschwalzen oder Abstreichmesser entfernt werden.

Die Siegellacke werden üblicherweise in einer solchen Menge aufgebracht, daß beim Trocknen eine glatte, gleichmäßig verteilte Schicht mit einem Gewicht von 0,5 bis 5 g/m², bevorzugt mit einem Gewicht von 0,6 bis 1,6 g/m², abgelagert wird. Die wäßrigen Außenlacke werden üblicherweise in einer solchen Menge aufgebracht, daß beim Trocknen eine glatte, gleichmäßig verteilte Schicht mit einem Gewicht von 0,5 bis 5 g/m², bevorzugt mit einem Gewicht von 1 bis 2 g/m², abgelagert wird. Die Druckfarben werden üblicherweise in einer solchen Menge aufgebracht, daß beim Trocknen eine glatte, gleichmäßig verteilte Schicht mit einem Gewicht von 0,5 bis 5 g/m², bevorzugt mit einem Gewicht von 1 bis 2 g/m², abgelagert wird. Die erfindungsgemäßen Release Coats werden üblicherweise in einer solchen Menge aufgebracht, daß beim Trocknen eine glatte, gleichmäßig verteilte Schicht mit einem Gewicht von 1 bis 5 g/m², bevorzugt mit einem Gewicht von 2 bis 3 g/m², abgelagert wird.

Der durch den Release Coat auf der Kunststoffolie ge bildete Überzug wird ebenso wie die Siegellackschicht und wie die ggf. vorhandene Außenlackschicht getrennt oder zusammen mit der Siegellackschicht mit heißer Luft, Strahlungswärme oder durch irgendeinanderes übli ches Mittel getrocknet.

Die zur Herstellung der Kunststoffolien eingesetzten Siegellacke sind bekannt und beispielsweise in der DE- A-43 41 815 beschrieben.

Insbesondere werden wäßrige Siegellacke auf Basis einer Acrylatdispersion eingesetzt. Bevorzugt werden die Siegellacke bei einer Temperatur von 0 bis 80°C, be sonders bevorzugt bei mindestens 30°C und ganz beson ders bevorzugt bei 40 bis 70°C, gesiegelt.

Zur Beschichtung der Kunststoffolien können bekannte wäßrige Außenlacke, wie beispielsweise die in DE-A-24 40 112 und der DE-A-43 41 815 beschriebenen Außenlacke eingesetzt werden.

Die zur nachfolgenden Bedruckung der Kunststoffolien eingesetzten Druckfarben sind ebenfalls bekannt.

Die obenbeschriebenen Lacke auf Basis des fluormodi fizierten Acrylatcopolymerisates können aber auch für andere Anwendungszwecke über einer Druckfarbe appli ziert werden. Beispielsweise können sie auch über einer Druckfarbenschicht aufgebracht werden, die auf anderen Untergünden, wie z. B. Holz, appliziert wurde.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Alle Angaben über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, falls nicht aus drücklich etwas anderes festgestellt wird.

1. Herstellung der Acrylatcopolymerisate 1 bis 3

Die in Tabelle 1 angegebenen Menge Wasser wird in einem Polymerisationskessel aus Edelstahl mit Rührer, Rück flußkühler, einem Monomerenzulauf und einem Initiator zulauf eingewogen und auf die in Tabelle 1 angegebene Temperatur aufgeheizt. Dann werden die in Tabelle 1 angegebenen Mengen an Monomeren und Regler in den Mono merentank eingewogen und 20 min homogenisiert. Nach Er reichen der Polymerisationstemperatur in der Vorlage wird die in Tabelle 1 angegebene Emulgator/Initiator-Mischung in den Reaktor gegeben und 10 min gerührt. Da nach werden über einen Zeitraum von 45 min 10% der Mo nomerenmischung gleichmäßig in den Reaktor dosiert und anschließend 10 min die Temperatur in der Reaktionsmi schung gehalten. Dann wird die zweite Menge der Emulga tor/Wasser-Mischung zugeben und anschließend wird der Rest der Monomerenmischung gleichmäßig über einen Zeit raum von 4 h in den Reaktor dosiert. Während dieser zweiten Monomerenzugabe wird die in Tabelle 1 angebene Amin-Mischung 2 eingewogen und auf eine Temperatur von 60 bis 70°C aufgeheizt. Nach Zugabe der zweiten Mono merenmischung wird die in Tabelle 1 angegebene Amin-Mi schung 1 zugegeben und es wird 15 min homogenisiert. Dann wird die Amin-Mischung 2 in einem Zeitraum von 30 bis 45 min gleichmäßig zugegeben. Dann wird die Tempe ratur noch 1 h bei 70 bis -5°C gehalten und anschlie ßend gekühlt und die Reaktionsmischung durch ein Sieb abgelassen. Die so erhaltene Dispersion des Acrylatco polymerisats weist den jeweils angegebenen Gehalt an nichtflüchtigen Anteilen (1 h/130°C), den jeweils ange gebenen pH-Wert, den jeweils angegebenen Koagulat-Ge halt und die jeweils angegebene Säurezahl auf.

Zusammensetzung und Parameter der Acrylat-Dispersionen 1 bis 3

Erläuterungen zu Tabelle 1:
Vorlage: In die Vorlage gegebene Menge Wasser, das auf die Reaktionstemperatur aufgeheizt wird
Emul. 1: In die Vorlage gegebene Emulgatormischung 1, bestehend aus dem Phosphorsäureester des Um setzungsproduktes von 1 mol Nonylphenol mit 5 mol Ethylenoxid mit einer Säurezahl von 125 und Ammoniumperoxodisulfat
MA: Methylacrylat
MMA: Methylmethacrylat
IOTG: Isooctylthioglykolat
MAS: Methacrylsäure
TFPMA: Tetrafluorpropylmethacrylat
Emul. 2: In die Reaktionsmischung gegebene Emulga tormischung 2, bestehend aus dem Phosphor säureester des Umsetzungsproduktes von 1 mol Nonylphenol mit 5 mol Ethylenoxid mit einer Säurezahl von 125 und Wasser
Amin 1: In die Reaktionsmischung gegebene Aminmi schung 1, bestehens aus Ammoniak (technisch, 25%ig), Wasser und einem handelsüblichen Antischaummittel auf Basis Polysiloxan
Amin 2: In die Reaktionsmischung gegebene Aminmi schung 2, bestehens aus Ammoniak (technisch, 25%ig) und Wasser
Wasser: Zur Verdünnung der Reaktionsmischung zuge gebene Menge Wasser
FK (%) : Festkörpergehalt der Dispersion, gemessen 1 h bei 130°C
Koagulat: Koagulat in % durch Trocknen und Auswiegen gegen den nicht flüchtigen Anteil

2. Herstellung der Release Coats 1 bis 3

Unter Verwendung der Acrylatcopolymerisat-Dispersionen 1 bis 3 werden durch Einstellen des Festkörpergehaltes der Dispersionen auf 20% die Release Coats 1 bis 3 hergestellt.

3. Applikation der Release Coats 1 bis 3 und Prüfergebnisse der resultierenden Beschichtungen

Zunächst wird auf handelsübliches, mit einem Außenlack beschichtetes, orientiertes Polypropylen 33MW247 der Firma Mobil Plastics, Belgien, mit einer Drahtrakel eine handelsübliche Flexodruckfarbe (Handelsprodukt Hellioplastol HG A-2 der Firma BASF Drucksysteme GmbH) mit einer Naßfilmschichtdicke von 12 Mikrometern aufge tragen und 30 s bei Raumtemperatur anschließend 30 s bei 60°C Lufttemperatur in einem Helios-Laborofen ge trocknet.

Auf die so erhaltene Druckfarbenschicht werden jeweils die obenbeschriebenen Release Coats 1 bis 3 mit einer Drahtrakel in einer Naßfilmstärke von 12 Mikrometern aufgetragen und 30 s bei Raumtemperatur und danach 30 s bei 60°C Lufttemperatur in einem Helios-Laborofen getrocknet.

Von diesen lackierten Filmen 1 bis 3 wird die Blockbe ständigkeit gegen die mit einem Kaltsiegellack beschich tete Verpackungsfolie bestimmt, indem die mit dem jewei ligen Release Coat 1 bis 3 beschichtete Folie bei 3,5 bar und 50°C während einer Zeit von 2 h verpreßt wird mit einer OPP-Folie aus orientiertem Polypropylen 33MW 247 der Firma Mobil Plastics, Belgien, die beschichtet ist mit einem Kaltsiegellack gemäß DE-A-43 41 815.

Aus der Testoberfläche werden dann 25 mm breite Test streifen geschnitten und die Blockbeständigkeit wird dann anhand des Trenneffektes mit Hilfe eines Zug/Dehn-Meß gerätes bestimmt. In allen 3 Fällen weist die Folie die geforderte Blockfestigkeit auf. Ferner wird für alle mit dem jeweiligen Release Coat 1 bis 3 beschich teten Folien die Beeinflussung der Siegelfestigkeit untersucht. Die Siegelfestigkeit entspricht dabei den Anforderungen.

Claims

1. Kunststoffolie für die Herstellung von Verpackungs behältern, bei der eine Seite der Folie mit einem Siegellack und die gegenüberliegende Seite der Folie mit einem wäßrigen Lack auf Acrylatbasis be schichtet ist, dadurch gekennzeichnet sind, daß der auf der der Siegellackschicht gegenüberliegenden Seite aufgebrachte Lack als Bindemittel eine wäßri ge Lösung oder wäßrige Dispersion eines Acrylatco polymerisats enthält, die erhältlich ist durch eine zweistufige Emulsionspolymerisation von

a) 1 bis 15 Gew.-% einer oder mehrerer α,β-ethyle nisch ungesättigter Carbonsäuren,
b) 30 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer Alkylester der Acrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
c) 20 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Alkylester der Methacrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder vinylaromatischen Kohlen wasserstoffen,
d) 5 bis 35 Gew.-% eines oder mehrerer fluorhal tiger, ethylenisch ungesättigter, mit den übri gen Monomeren copolymerisierbarer Monomere und
e) ggf. bis zu 25 Gew.-% weiterer Monomerer,

wobei die Summe von a), b), c), d) und e) jeweils 100 Gew.-% beträgt.

2. Kunststoffolie nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß sie erhältlich ist, indem die Kompo nente (a) in einer Menge von 2 bis 8 Gew.-%, die Komponente (b) in einer Menge von 35 bis 50 Gew.-%, die Komponente (c) in einer Menge von 25 bis 45 Gew.-%, die Komponente (d) in einer Menge von 10 bis 25 Gew.-% und die Komponente (e) in einer Menge von bis zu 10 Gew.-% eingesetzt wird, wobei die Summe der Komponenten (a) bis (e) jeweils 100 Gew.-% beträgt.

3. Kunststoffolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß sie erhältlich ist, indem als Komponente (d) fluorhaltige Acrylat- und/oder fluorhaltige Methacrylatmonomere, bevorzugt Tetrafluorpropylmethacrylat, eingesetzt werden.

4. Verfahren zur Herstellung von Verpackungsbehältern aus Kunststoffolie, bei dem eine Seite der Kunst stoffolie mit einem Siegellack und die gegenüber liegende Seite der Kunststoffolie mit einem wäßri gen Lack auf Acrylatbasis beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kunststoffolie nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wäßrige Siegellacke auf Basis einer Acrylat dispersion eingesetzt werden und/oder daß die Siegellacke bei einer Temperatur von 0 bis 80°C, bevorzugt mindestens 30°C und besonders bevorzugt 40 bis 70°C, gesiegelt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kunststoffolien auf der der Siegellackschicht gegenüberliegenden Seite ggf. nach dem Aufbringen eines Außenlackes und nach Aufbringen einer Druckfarbe dem wäßrigen Lack beschichtet werden.

7. Verpackungsbehälter aus Kunststoffolie, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6.

8. Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Be schichtung auf einem Substrat, bei dem zunächst eine Druckfarbe und auf die Druckfarbe ein Lack auf Basis eines Acrylatharzes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Druckfarbe appli zierte Lack als Bindemittel eine wäßrige Lösung oder Dispersion eines Acrylatcopolymerisats ent hält, die erhältlich ist durch eine zweistufige Emulsionspolymerisation von

a) 1 bis 15 Gew.-% einer oder mehrerer α,β-ethyle nisch ungesättigter Carbonsäuren,
b) 30 bis 60 Gew.-% eines oder mehrerer Alkylester der Acrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
c) 20 bis 50 Gew.-% eines oder mehrerer Alkylester der Methacrylsäure mit 1-12 Kohlenstoffatomen im Alkylrest und/oder vinylaromatischen Kohlen wasserstoffen,
d) 5 bis 35 Gew.-% eines oder mehrerer fluorhalti ger, ethylenisch ungesättigter, mit den übrigen Monomeren copolymerisierbarer Monomere und
e) ggf. bis zu 25 Gew.-% weiterer Monomerer, wobei die Summe von a), b), c), d) und e) jeweils 100 Gew.-% beträgt.