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Dokumentenidentifikation DE60122697T2 06.09.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001272345
Titel Verfahren zum Herstellen einer multifunktionalen, thermoplastischen Hoch-DOI/Hochglanz-Folie und hergestellte Folie
Anmelder Avery Dennison Corp., Pasadena, Calif., US
Erfinder MIENTUS, S., Bernard, Painesville, OH 44077, US;
HANNINGTON, Michael, Madison, OH 44057, US;
DICARLO, V., Luigi, Concord, OH 44077, US
Vertreter Müller-Boré & Partner, Patentanwälte, European Patent Attorneys, 81671 München
DE-Aktenzeichen 60122697
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 23.03.2001
EP-Aktenzeichen 019207000
WO-Anmeldetag 23.03.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/US01/09385
WO-Veröffentlichungsnummer 2001074587
WO-Veröffentlichungsdatum 11.10.2001
EP-Offenlegungsdatum 08.01.2003
EP date of grant 30.08.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse B32B 27/32(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B29C 47/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen thermoplastischen Folie mit hoher Abbildungsschärfe und Hochglanzfinish. Diese thermoplastischen Hochglanzfolien sind als computergraphische Folien verwendbar.

Hintergrund der Erfindung

Es ist oft wünschenswert Polymerfolien in Computergraphikanwendungen mit Hochglanzfinish zu verwenden. Solche Polymerfolien werden gegenwärtig durch eine Vielzahl an verschiedenen Herstellungsverfahren hergestellt.

Polymerfolien, die typischerweise bei Graphikanwendungen verwendet werden, werden kalandriert. Der Kalandervorgang verdichtet die Folie zwischen einer Reihe von Stahlwalzen. Wenn sich die Kalandrierung erhöht, wird die Folie glatter und glänzender. Polymerfolien, die für Graphikanwendungen nützlich sind, können ebenso dispersionsgegossene Polyvinylchlorideinschichtfolien (PVC-Einschichtfolien) sein. Während die Verwendung dieser PVC-Folien auf dem Markt auf Erfolg stieß, wurde ebenso festgestellt, daß sie nicht völlig akzeptiert werden. Weder die Folien noch die Verfahren zur Herstellung solcher Folien sind umweltfreundlich. Viele der PVC-Folien setzen Weichmacher ein, die in das Haftmittel migrieren und die Funktionalität des Haftmittelverbundstoffes vermindern. Es wird angenommen, daß die Migration des Weichmachers ebenso mit einem schlechten fleckigen Folienaussehen in Verbindung steht, was manchmal als gesprenkelt bezeichnet wird. Dieses Problem ist insbesondere in Warmwettergegenden störend. Ferner sind viele der Verfahren zur Herstellung der PVC-Folien kostspielig.

Ein anderes Verfahren zur Herstellung von Hochglanzpolymerfolien ist das Dispersionsgießen der Polymerfolie auf eine Polyestergießschicht oder auf mit Polyester beschichtetes Papier. Die hergestellten Folien besitzen relativ hohe Abbildungsschärfe und Glanz, wobei jedoch die Kosten der Polyestergießschicht eine unerwünschte Ausgabe darstellen.

Hochglanzpolymerfolien können durch Extrusionsgießen des Polymerfolienmaterials auf eine polierte Gießwalze und Befestigen der Folie, wie sie die Extruderdüse verläßt, an der Gießwalze mit einem Luftmesser, siehe z. B. EP 0484797 A2, hergestellt werden. Mit diesem Verfahren sind verschiedene Probleme verbunden, einschließlich des inkonsistenten Aussehens der Polymerfolie. Das Luftmesser verursacht Riffel oder Wellen in der Polymerfolie und die Folie kann in einigen Bereichen sehr glänzend und in anderen weniger glänzend aussehen. Ebenso ist, während der gemessene Glanz in Maschinenrichtung hoch ist, der gemessene Glanz in Querrichtung wesentlich niedriger. Ferner können Gele, die nicht geschmolzene Polymerteilchen, die sich in dem Extrusionsverfahren gebildet haben, oder Vernetzungsteilchen, die in einem Harz vorliegen, sind, aus der Polymerfolienoberfläche herausragen. Diese herausragenden Gele verursachen in den anschließenden Druckverfahren aufgrund der unebenen Folienoberfläche Schwierigkeiten. Die vorliegende Erfindung, die sich auf ein neuartiges Verfahren zur Herstellung thermoplastischer Hochglanzfolien bezieht, überwindet diese Probleme.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Hochglanzmehrschichtfolie nach Anspruch 1.

In einem Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine mehrschichtige thermoplastische Folie nach Anspruch 9. Die abhängigen Ansprüche sind Gegenstand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den anhängenden Zeichnungen geben gleiche Bezugszeichen gleiche Teile oder Merkmale an.

1 ist eine schematische Darstellung der Seitenansicht einer mehrschichtigen thermoplastischen Folie, die eine besondere Form der vorliegenden Erfindung verkörpert, wobei die Folie eine thermoplastische Kernschicht mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, eine abriebbeständige erste thermoplastische Hautschicht, die über der ersten Seite der Kernschicht liegt, und eine zweite thermoplastische Hautschicht, die über der zweiten Seite der Kernschicht liegt, umfaßt.

2 ist eine schematische Darstellung der Seitenansicht einer mehrschichtigen thermoplastischen Folie, die eine besondere Form der vorliegenden Erfindung verkörpert, wobei die Folie eine thermoplastische Kernschicht mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, eine abriebbeständige erste thermoplastische Hautschicht, die über der ersten Seite der Kernschicht liegt, eine Zwischenschicht, die über der zweiten Seite der Kernschicht liegt, und eine zweite thermoplastische Hautschicht, die über der Zwischenschicht liegt, umfaßt.

3 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Extrusionsverfahren zur Herstellung der in 1 dargestellten mehrschichtigen thermoplastischen Hochglanzfolie darstellt.

4 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Extrusionsverfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen thermoplastischen Hochglanzfolie darstellt, wobei das Verfahren einen zusätzlichen Wärme- und Walzenschritt umfaßt, der ebenso als Nachprägen bekannt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die mehrschichtige thermoplastische Folie 12 (1) wird unter Verwendung eines Polymercoextrusionsverfahrens hergestellt. Das Coextrudat von Polymerfolienmaterialien wird durch gleichzeitige Extrusion aus zwei oder mehr Extrudern und eine geeignete bekannte Art der Coextruderdüse gebildet, wobei die Kernschicht 16 und die Hautschichten 18 und 20 aneinander in einem dauerhaften Bindungszustand haften, wodurch ein einheitliches Coextrudat bereitgestellt wird.

Unter Bezug auf 3 wird ein Extrusionsverfahren zur Herstellung der mehrschichtigen Folie 12 offenbart. Die in diesem Verfahren verwendete Vorrichtung umfaßt die Extruder 100, 102 und 104, den Adapterblock 106, die Extruderdüse 108, die Befestigungswalze 110, die polierte Gießwalze 112, die Kühlwalze 114, die Quetschwalzen 116 und die Aufnahmetrommel 118. Das Polymermaterial zur Bildung der Hautschicht 18 wird aus dem Extruder 100 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 106 und der Extruderdüse 108 befördert. Das Polymermaterial zur Bildung der Kernschicht 16 wird aus dem Extruder 102 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 106 und der Extruderdüse 108 befördert. Das Polymermaterial zur Bildung der Hautschicht 20 wird aus dem Extruder 104 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 106 und der Extruderdüse 108 befördert. In der Extruderdüse 108 werden die Polymermaterialien vereinigt, wodurch eine geschmolzene mehrschichtige Folie 12 gebildet wird. Die geschmolzene mehrschichtige Folie 12 wird aus der Extruderdüse 108 zu dem Walzenspalt 120, der zwischen der Gießwalze 112 und der Befestigungswalze 110 gebildet wird, über die Gießwalze 112 unter der Kühlwalze 114 entlang durch die Spannwalzen 116 zu der Aufnahmetrommel 118 befördert, wo er zur Bereitstellung einer mehrschichtigen Folie 12 in Rollenform aufgewickelt wird. Die Reiterwalze 111 dient zur Kühlung der Oberfläche der Befestigungswalze 110.

Die Gießwalze besteht bevorzugt aus poliertem Stahl und weist Hochglanz mit einer Oberflächenrauheit von nicht mehr als Ra = 0,635 mm (0,025 microinches) auf. Bevorzugt weist die Gießwalze eine Oberflächenrauheit von nicht mehr als Ra = 0,317 mm (0,0125 microinches) auf. Ra ist das arithmetische Mittel der Höhe der Mikropeaks zu der Mittellinie einer besonders veredelten Oberfläche, wie durch ein Profilometer gemessen. Ein niedrigerer Ra-Wert bedeutet, daß die Oberfläche der Gießwalze glatter ist und die resultierende thermoplastische Folie eine äußere Hautoberfläche aufweisen wird, die ebenfalls glatter ist. Aufgrund der hohen Temperatur des geschmolzenen Extrudats wird die Gießwalze von innen gekühlt. Die Temperatur der polierten Gießwalze muß unter dem kristallinen Gefrierpunkt der thermoplastischen Polymere liegen, mit denen sie in Kontakt kommt. In einer Ausführungsform wird die polierte Gießwalze auf eine Temperatur abgekühlt, die unter dem kristallinen Gefrierpunkt des thermoplastischen Polymers der Hautschicht 18 von 1 liegt.

Die Befestigungswalze kann aus einem Silikonkautschukmaterial, den synthetischen Kautschukmaterialien HYPALON® oder NEOPRENE® oder anderen gleichartigen Materialien hergestellt werden. Die Befestigungswalze muß aus einem Material mit hoher Temperaturbeständigkeit sein. Die Härte des Materials der Befestigungswalze liegt typischerweise in dem Bereich von 60–90 auf der Shore D-Skala, wie durch Durometerhärte, ASTM Standard D-2240-97, gemessen. Bevorzugt liegt die Härte der Befestigungswalze in dem Bereich von 65–70 auf der Shore D-Skala. Die Oberflächenrauheit der Befestigungswalze liegt in dem Bereich von Ra = 254 bis 1178 nm (10 bis 70 microinches). In einer Ausführungsform liegt die Oberflächenrauheit der Befestigungswalze in dem Bereich von Ra = 508 bis 762 nm (20 bis 30 microinches). Die Befestigungswalze muß aus einem Material mit hoher Temperaturbeständigkeit sein. Die Befestigungswalze wird ebenfalls von innen gekühlt und kann so angeordnet sein, daß sie sich ständig in Kontakt mit einer Kühlwalze 111 (3) befindet.

Der Druck im Walzenspaltbereich, der sich zwischen der Gießwalze und der Befestigungswalze bildet, variiert in Abhängigkeit des Polymerextrudates und der zu bildenden Folie. Im allgemeinen liegt der Druck in dem Bereich von 5,25 bis 17,51 kN/m (30 bis 100 pounds per linear inch). Der Druck sollte ausreichend sein, um das Extrudat an der Gießwalze zu befestigen und jegliche Gele, die sich in dem Extrusionsverfahren gebildet haben können, in das Innere der Folie zu drücken. Indem die Menge an Gel, die auf der Folienoberfläche vorliegt, minimiert wird, wird Schädigung aufgrund von Beulen oder Dellen minimiert. Ferner ist diese glattere Oberfläche in anschließenden Druckverfahren besonders vorteilhaft.

Während die äußere Oberfläche der ersten Haut, die mit der polierten Gießwalze in Kontakt ist, ein glattes und glänzendes Finish hat, weist die äußere Oberfläche der zweiten Haut, die in Kontakt mit der Befestigungswalze ist, bevorzugt ein mattes Finish auf. Das matte Finish ermöglicht die Bildung von Hohlräumen zwischen aufeinanderfolgenden Schichten einer Folie, wenn sie auf die Aufnahmetrommel aufgewickelt wird. Diese Hohlräume verhindern, daß die Schichten aneinander haften und ein festes nicht verwendbares Stück bilden. Die matte Oberfläche ermöglicht ebenso das Entweichen von Luft, beim Aufrollen der Folie, so daß keine verformenden Luftblasen gebildet werden.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die mehrschichtige Folie 12 einfach herzustellen ist. Die Gegenwart der klaren Hautschichten 18 und 20 ermöglicht das einfache Reinigen und den Farbwechsel während der Extrusion. Diese mehrschichtigen Folien weisen ein attraktives Hochglanzfinish auf, lassen sich gut schneiden und verschweißen. Sie können ausgezeichnete Abnutzungs- und Abriebbeständigkeitseigenschaften aufweisen. Sie können ebenso ausgezeichnete Witterungsbeständigkeitseigenschaften aufweisen.

Die äußere Oberfläche der ersten Hautschicht weist eine Abbildungsschärfe (DOI), wie durch ein Analytical Measurement Technology's Modell ATI 1864-Glanzmessgerät gemessen, von mindestens 60 in der Maschinenrichtung und mindestens 45 in der Querrichtung auf. In einer Ausführungsform beträgt die DOI in der Maschinenrichtung mindestens 65 und die DOI in der Querrichtung mindestens 55. Der Glanz der äußeren Oberfläche der ersten Hautschicht kann durch ein Hunterlab's ProGloss Modell PRO-3-Glanzmessgerät bei 20° und 60° sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung gemessen werden. In einer Ausführungsform beträgt der 60°-Glanz sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung mindestens 70, und in einer anderen Ausführungsform mindestens 85. In einer Ausführungsform beträgt der 20°-Glanz sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung mindestens 40. In einer anderen Ausführungsform beträgt der 20°-Glanz sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung mindestens 50 und in noch einer anderen Ausführungsform beträgt der 20°-Glanz sowohl in der Maschinenrichtung als auch in der Querrichtung mindestens 65. Hunterlabs, der Hersteller des ProGloss PRO-3-Glanzmessgeräts, empfiehlt, sich auf die 20°-Glanzmessungen für Proben, bei denen der 60°-Glanz größer als 70 ist, zu verlassen.

Das Verhältnis der DOI in der Maschinenrichtung zu der DOI in der Querrichtung liefert einen Qualitätshinweis des resultierenden Hochglanzfinish. Je näher das Verhältnis bei 1,0:1 liegt, desto besser ist das Aussehen der Folie. Hochglanzfolien, die durch Dispersionsgießen einer Folie auf mit Polyester beschichtetes Papier hergestellt werden, weisen im allgemeinen ein DOI-Verhältnis von Maschinenrichtung zu Querrichtung von etwa 1,1:1 auf. Hochglanzfolien, die durch Extrudieren einer Polymerfolie und anschließendes Luftmesserbefestigen des Extrudats an einer Gießwalze hergestellt werden, weisen im allgemeinen ein DOI-Verhältnis von Maschinenrichtung zu Querrichtung von etwa 1,5:1 auf. Das DOI-Verhältnis von Maschinenrichtung zu Querrichtung für die Hochglanzfolien der vorliegenden Erfindung liegt innerhalb des Bereiches von etwa 1,3:1 bis 1,0:1.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die thermoplastische Hochglanzfolie geprägt, so daß die Folie glänzende nicht geprägte Bereiche und geprägte Bereich aufweist. Die geprägten Bereiche können auf der glänzenden Seite der extrudierten Folie ein vorbestimmtes Muster bilden. Beispiele für Prägeverfahren sind in US-Patent 5,693,405 und US-Patent 4,234,300 beschrieben. Wein 4 dargestellt, umfaßt die Vorrichtung, die in dem Verfahren zur Herstellung einer geprägten mehrschichtigen Folie 12 verwendet wird, die Extruder 200, 202 und 204, den Adapterblock 206, die Extruderdüse 208, die Befestigungswalze 210, die polierte Gießwalze 212, die Kühlwalze 214, die Quetschwalzen 216 und die Aufnahmetrommel 228. Das Polymermaterial zur Bildung der Hautschicht 18 wird aus dem Extruder 200 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 206 und der Extruderdüse 208 befördert. Das Polymermaterial zur Bildung der Kernschicht 16 wird aus dem Extruder 202 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 206 und der Extruderdüse 208 befördert. Das Polymermaterial zur Bildung der Hautschicht 20 wird aus dem Extruder 204 extrudiert und dann zu dem Adapterblock 206 und der Extruderdüse 208 befördert. In der Extruderdüse 208 werden die Polymermaterialien vereinigt, wodurch die geschmolzene mehrschichtige Folie 12 gebildet wird. Die geschmolzene mehrschichtige Folie 12 wird von der Extruderdüse 208 zu dem Walzenspalt 220, der sich zwischen der Gießwalze 212 und der Befestigungswalze 210 bildet, über die Gießwalze 212 unter der Kühlwalze 214 entlang durch die Spannwalzen 216, durch den Heizstrahler 218 und zwischen der Prägewalze 224 und der zweiten Befestigungswalze 222 zu der Aufnahmetrommel 228 befördert, wo sie zur Bereitstellung der mehrschichtigen Folie 12 in Rollenform aufgewickelt wird. Die Reiterwalze 211 dient zum Kühlen der Oberfläche der Befestigungswalze 210 und die Reiterwalze 226 dient zum Kühlen der Oberfläche der zweiten Befestigungswalze 222. Die Prägewalze 224 umfaßt bevorzugt ein elastomeres oder kautschukartiges Material mit einer äußeren Oberfläche, die eine geprägte oder dreidimensionale Textur definiert. Die äußere Oberfläche der Prägewalze definiert ebenso eine Vielzahl an Öffnungen oder Unterbrechungen, die in einem vorbestimmten Muster auf der äußeren Oberfläche angeordnet sind. Das vorbestimmte Muster, das durch die Unterbrechungen oder Öffnungen gebildet wird, kann geschriebene Wort, künstlerische Arbeiten, eine Marke oder eine andere Markenidentifizierung umfassen. Die Hautschicht 18 wird mit dem vorbestimmten Muster während des Führens durch den Walzenspaltbereich, der sich zwischen der Prägewalze und der zweiten Befestigungswalze bildet, bereitgestellt.

In einer anderen Ausführungsform wird die thermoplastische Hochglanzfolie weiter verarbeitet, um den Glanz und/oder die DOI der Hautschicht 18 zu erhöhen. Diese Ausführungsform ist dem in 4 dargestellten Prägeverfahren ähnlich, außer daß die Prägewalze 224 durch eine zweite, stark polierte Walze ersetzt wird. In dieser Ausführungsform verläßt die thermoplastische Folie die Spannwalzen 216 und wird dann durch den Heizstrahler 218 und zwischen der zweiten Befestigungswalze 222 und einer zweiten stark polierten Walze zu der Aufnahmetrommel 228 geführt, wo sie zur Bereitstellung einer mehrschichtigen Folie 12 in Rollenform aufgewickelt wird. Die zweite, stark polierte Walze kann aus denselben Materialien bestehen, wie die Gießwalze 212. Beim erneuten Erhitzen der Folie wurden die Spannungen, die sich in dem Gießextrusionsverfahren in der Folie aufgebaut hatten, abgebaut. Ferner können jegliche Oberflächendefekte, die mit dem Entgasen eines abgebauten Antioxidationsmittels oder mit eingeschlossener Feuchtigkeit verbunden sind, beseitigt werden. Löcher in der Folienoberfläche, die durch den Einschluß von Verdampfungsfeuchtigkeit aus dem geschmolzen Extrudat und der Gießwalze verursacht werden, können ausgeglichen werden, indem die erweichte Folie erneut erhitzt und zwischen der zweiten stark polierten Walze und der zweiten Befestigungswalze gewalzt wird. Eine Folie mit einem noch höheren Glanz und höherem DOI-Finish kann in dieser Ausführungsform erhalten werden. Die zweite stark polierte Walze weist eine Oberflächenrauheit von nicht mehr als Ra = 0,635 nm (0,025 microinches) auf. Bevorzugt weist die stark polierte Walze eine Oberflächenrauheit von nicht mehr als Ra = 0,317 nm (0,0125 microinches) auf.

Wie oben beschrieben, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Computergraphikfolien und thermoplastische Mehrschichtfolien. Die Folien werden so charakterisiert, daß sie eine Kernschicht aufweisen, die aus mindestens einem Polyolefin besteht. In einer anderen Ausführungsform umfaßt der Kern ferner einen oder mehrere eines Lichtstabilisators, ein Pigment, ein oder mehrere andere thermoplastische Polymere oder Verarbeitungshilfsmittel, deren Details nachfolgend besprochen werden. Die Folien der vorliegenden Erfindung umfassen ebenso mindestens eine Hautschicht auf dem Kern. Die Hautschichten können direkt mit dem Kern in Kontakt sein oder können an den Kern durch Verbund- oder Zwischenschichten angelagert sein. Mindestens eine Hautschicht ist abriebbeständig. In einem Aspekt ist die abriebbeständige Schicht die erste Hautschicht und kann klar oder pigmentiert, bevorzugt klar sein. Diese Schicht kann aus Gemischen von Polymeren hergestellt werden und ein(en) oder mehrere von Lichtstabilisatoren, Pigmenten oder Behandlungschemikalien umfassen, deren Details hierin beschrieben sind. Die zweite Haut kann klar oder pigmentiert sein. Die zweite Haut kann aus einem Gemisch von Polymeren hergestellt werden und kann ebenso ein(en) oder mehrere von Lichtstabilisatoren, Behandlungschemikalien oder Pigmenten, die hierin beschrieben sind, umfassen. Die Mehrschichtfolie kann orientiert oder nicht orientier, bevorzugt nicht orientiert, sein. Die Haut und der Kern können unabhängig orientiert oder nicht orientiert, bevorzugt nicht orientiert, sein. Die Materialien, die verwendet werden, um die Folien der vorliegenden Erfindung herzustellen, werden in einer Ausführungsform so ausgewählt, daß sie die physikalischen Eigenschaften bereitstellen, die für eine Signierung notwenig sind. Mit anderen Worten müssen die Materialien wirksame physikalische Eigenschaften bereitstellen, um die notwendige Festigkeit bereitzustellen, damit sie dem Schneideverfahren standhalten und witterungsbeständig für Markierungsanwendungen sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folien durch eine Kombination der Merkmale gekennzeichnet. Diese umfassen die Zusammensetzung der Kernschicht, die durch die Kombination eines Polyolefins mit einer Dichte in dem Bereich von etwa 0,89 bis etwa 0,97 g/cm3 gekennzeichnet ist, und in einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform ein zweites thermoplastisches Polymermaterial, ausgewählt aus Ethylen-ungesättigter Carbonsäure oder -anhydrid, wie Ethylen-Acrylsäure-Copolymere, Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere und Ionomere, abgeleitet von Natrium, Lithium oder Zink, und Ethylen/ungesättigte Säure oder -anhydrid, wie ein Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer, und Kombinationen davon, wobei die Konzentration des zweiten thermoplastischen Polymermaterials etwa 1 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, bevorzugt etwa 2 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht, beträgt. Diese Kombination aus Polyolefin und einem zweiten Polymermaterial verbessert signifikant das Aussehen der Folie. Diese Kombination ist besonders vorteilhaft, wenn dunkle Farben (z. B. dunkelblau, schwarz usw.) erwünscht sind. Beispielsweise wird in einer Ausführungsform eine Folie mit einem schwarzgrauen Aussehen hergestellt, wenn nur das Polyolefin verwendet wird, aber wenn das Polyolefin mit dem zweiten Polymermaterial vereinigt wird, wie zuvor angegeben, wird eine tiefschwarze Farbe erreicht. Es ist erkennbar, daß das Polymergemisch in einigen Anwendungen nützlich ist, wo Farbe für den Endverbraucher wichtig ist. Es gibt einige Anwendungen, wo dies nicht der Fall ist, und die Zusammensetzung des Kerns kein Copolymergemisch zu sein braucht.

In einer Ausführungsform sind die Kernschicht und jede der Hautschichten durch relativ hohe Konzentrationen an Lichtstabilisatoren gekennzeichnet. In diesem Fall weist die Kernschicht eine Lichtstabilisatorkonzentration von etwa 1.000 bis etwa 10.000 ppm oder von etwa 2.500 bis etwa 8.000 ppm auf, weist die erste Hautschicht eine Lichtstabilisatorkonzentration von etwa 2.000 bis etwa 20.000 ppm oder von etwa 5.000 bis etwa 16.000 ppm auf und weist die zweite Hautschicht eine Lichtstabilisatorkonzentration von etwa 1.000 bis 15.000, von etwa 3.000 bis etwa 12.000 ppm auf. Die Verwendung solcher hohen Niveaus an Lichtstabilisatoren stellt die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folien mit Witterungsbeständigkeitseigenschaften bereit, die vergleichbar mit und in einigen Fällen besser als die der im Stande der Technik verwenden PVC-Folien sind.

In einer am stärksten bevorzugten Ausführungsform gibt es mindestens eine Hautschicht und diese Schicht ist klar. Typischer sind im allgemeinen jedoch zwei Hautschichten. Dies steigert die Wirtschaftlichkeit der Verwendung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie, wenn die Kernschicht pigmentiert ist, aufgrund der Tatsache, daß die Zeit, die mit dem Farbwechsel während der Extrusion der mehrschichtigen Folie verbunden ist, signifikant reduziert wird.

Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß dieser Vorteil umgesetzt werden kann, da Pigmente in der extrudierten Polymerzusammensetzung zur Haftung an den inneren Metallteilen der Extruderdüse und anderen Extrusionsvorrichtungen vor dem Extruder neigen, und die Verwendung der klaren Hautschichten der Erfindung den Kontakt zwischen der pigmentierten Kernschicht und den inneren Metallteilen der vorstehenden Extrusionsausstattung verhindert oder einschränkt.

Die erste Hautschicht, und gegebenenfalls die zweite Hautschicht, der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie ist durch die Verwendung eines abrieb- und abnutzungsbeständigen Polymers gekennzeichnet. Dieses Merkmal stellt nicht nur die erfindungsgemäße mehrschichtige Folie mit verbesserten Abrieb- und Abnutzungsbeständigkeitseigenschaften bereit, sondern stellt ebenso die Folie mit ausgezeichneten Schnitt- und Verschweißeigenschaften bereit.

Die erfindungsgemäße mehrschichtige Folie ist durch die Abwesenheit von PVC gekennzeichnet. Die Gesamtzusammensetzung der Kernschicht unterscheidet sich von der Gesamtzusammensetzung der Hautschichten.

Die Erfinder haben herausgefunden, daß die vorstehende Kombination von Merkmalen die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folien mit Eigenschaften bereitstellt, die sie äquivalent zu oder besser als die nach dem Stand der Technik verwendeten PVC-Folien macht, und dennoch die Verwendung von Folien gestattet, die die Probleme vermeiden, die mit der Verwendung solcher PVC-Folien verbunden sind. Ferner besitzen die mehrschichtigen Folien der vorliegenden Erfindung nicht das inkonsistente Aussehen der mehrschichtigen Folien, die an einer Gießwalze mit einem Luftmesser befestigt werden. Der Glanz auf der Oberfläche der mehrschichtigen Folien dieser Erfindung ist gleichbleibend und die herausragenden Gele, die typischerweise in einer mittels Luftmesser befestigten Folie zu sehen sind, sind im allgemeinen in den mehrschichtigen Folien dieser Erfindung nicht zu sehen.

Nützliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie werden in 1 und 2 dargestellt. Unter bezug auf 1 weist die mehrschichtige Folie 12 eine thermoplastische Kernschicht 16 mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, eine abrieb- und abnutzungsbeständige klare erste thermoplastische Hautschicht 18, die über der ersten Seite der Kernschicht 16 liegt, und eine klare zweite thermoplastische Hautschicht 20, die über der zweiten Seite der Kernschicht 16 liegt, auf. Die Hautschichten 18 und 20 können ebenso pigmentiert sein.

Unter bezug auf 2 weist die mehrschichtige Folie 12A eine thermoplastische Kernschicht 16 mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite, eine Zwischenschicht 17, die über der zweiten Seite der Kernschicht 16 liegt, eine abrieb- und abnutzungsbeständige klare erste thermoplastische Hautschicht 18, die über der ersten Seite der Kernschicht 16 liegt, und eine klare zweite thermoplastische Hautschicht 20, die über der Zwischenschicht 17 liegt, auf. Die Hautschichten 18 und 20 können ebenso pigmentiert sein. Die Zwischenschicht kann eine Versteifungsschicht sein. Die Versteifungsschicht besteht aus einem thermoplastischen Polymer, wie den hierin beschriebenen Polyolefinen (z. B. Polyethylen, Polypropylen oder einem Ethylen-Propylen-Copolymer). Die Zwischenschicht kann ebenso eine Haftschicht sein. Die Zwischenschicht kann aus aufgearbeiteten Kernpolymeren bestehen, die Pigmente umfassen. Als eine Alternative kann die Zwischenschicht ebenso eine eigetrübte Schicht sein. Die eingetrübte Schicht enthält Materialien, die die Trübung der Mehrschichtfolie erhöhen.

Die Kernschicht 16 besteht aus mindestens einem thermoplastischen Polymer, das nachstehend besprochen wird. Die Kernschicht kann aus einem einzelnen thermoplastischen Polymer oder einem Gemisch eines thermoplastischen Polymers mit entweder einem zweiten thermoplastischen Polymer oder einem Haftmittel bestehen. Der Kern kann ebenso aus einem thermoplastischen Polymer, einem zweiten thermoplastischen Polymer und einem Haftmittel bestehen. Natürlich ist es selbstverständlich, daß der Kern andere Verarbeitungskomponenten und Stabilisierungskomponenten aufweisen kann, wie nachstehend besprochen wird.

In einer Ausführungsform besteht die Kernschicht 16 aus einer Kombination aus thermoplastischen Polymeren. Diese Kombination besteht aus: einem Polyolefin mit einer Dichte in dem Bereich von etwa 0,89 bis etwa 0,97 g/cm3, und in einer Ausführungsform etwa 0,915 bis etwa 0,97 g/cm3, und in einer Ausführungsform etwa 0,926 bis etwa 0,945 g/cm3. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Kern ein zweites thermoplastisches Polymermaterial, ausgewählt aus Ethylen-ungesättigter Carbonsäure oder einem -anhydrid, wie Ethylen-Acrylsäure-Copolymeren, oder Ethylen-Methacrylsäure-Copolymeren, Ionomeren, abgeleitet von Natrium, Lithium oder Zink, und Ethylen-ungesättigter Carbonsäure oder -anhydrid, wie Ethylen/Methacrylsäure-Copolymeren, und Kombinationen von zwei oder mehr davon. Die Konzentration des zweiten thermoplastischen Polymermaterials ist kritisch und liegt in dem Bereich von etwa 2 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht 16. In einer Ausführungsform beträgt die Konzentration des zweiten thermoplastischen Polymers etwa 2 Gew.-% bis etwa 22 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 3 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 3 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht 16. Das kombinierte Gewicht des Polyolefins und des zweiten thermoplastischen Polymermaterials beträgt mindestens etwa 60 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht 16, und in einer Ausführungsform etwa 60 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 70 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-%, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht 16.

Die Polyolefine, die in dem Kern nützlich sind, umfassen Polyethylen, Polypropylen oder Polybutylen oder Copolymere von Ethylen, Propylen oder Butylen mit einem alpha-Olefin. Das alpha-Olefin wird aus den alpha-Olefinen ausgewählt, enthaltend 3 bis etwa 18 Kohlenstoffatome, und in einer Ausführungsform 2 bis etwa 12 Kohlenstoffatome, und in einer Ausführungsform 3 bis etwa 8 Kohlenstoffatome, umfassend Propylen, Ethylen, Buten, Butylen, Hexen, 4-Methylpenten und Octen. Der Polyolefinkern kann durch ein Gemisch aus Polyolefinen, wie einem Polyethylen, und einem Ethylen-Propylen-Copolymer erhalten werden. Polyethylene mittlerer Dichte und die linearen Polyethylene mittlerer Dichte sind verwendbar. Nützliche Polyolefine umfassen die unter Verwendung eines Ziegler-Natta-Katalysators oder eines Metallocen-Katalysators hergestellten. Ein Beispiel eines nützlichen Polyolefins ist von Huntsman Products unter der Markenbezeichnung 1080 erhältlich, die als ein Polyethylen mit einer Dichte von 0,93 g/cm3 gekennzeichnet ist. Affinity 1030HF, ein Produkt von Dow Chemical, gekennzeichnet als ein Metallocen-Katalysator-katalysiertes Octen-Ethylen-Copolymer kann ebenso verwendet werden. Dowlex 2036A, ein Produkt von Dow, gekennzeichnet als lineares Polyethylen mittlerer Dichte, kann verwendet werden. Quantum 285-003, ein Produkt von Millenium Petrochemical, gekennzeichnet als ein Polyethylenharz mit einer Dichte von 0,93 g/cm3, kann verwendet werden.

Wie oben beschrieben, kann die Kernschicht ein zweites thermoplastisches Material umfassen, ausgewählt aus Ethylen-ungesättigter Carbonsäure oder -anhydrid-Copolymeren, Ionomeren, abgeleitet von Natrium, Lithium oder Zink, und Ethylen/ungesättigter Carbonsäure oder -anhydrid-Copolymeren und Kombinationen von zwei oder mehr davon. Die Ionomerharze, die von DuPont unter dem Markennamen Surlyn erhältlich sind, können verwendet werden. Diese Harze werden als von Natrium, Lithium oder Zink stammend und Copolymere von Ethylen und Methacrylsäure gekennzeichnet. Von dieser Gruppe umfaßt sind: die Natrium-enthaltenden Ionomere, die unter dem Namen Surlyn und den folgenden Bezeichnungen erhältlich sind: 1601, 1605, 1707, 1802, 1901, AD-8548, 8020, 8140, 8528, 8550, 8660, 8920 und 8940. Ebenso eingeschlossen sind die Zink-enthaltenden Ionomere, die unter dem Namen Surlyn und den folgenden Bezeichnungen erhältlich sind: 1650, 1652, 1702, 1705-1, 1855, 1857, AD-8547, 9120, 9650, 9730, 9910, 9950 und 9970. Die Lithium-enthaltenden Ionomere, die unter dem Namen Surlyn und den folgenden Bezeichnungen erhältlich sind, sind ebenso nützlich: AD-8546, 7930 und 7940.

Die Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, die nützlich sind, umfassen die von DuPont unter dem Markennamen Nucrel erhältlichen. Diese umfassen Nucrel 0407 mit einem Methacrylsäuregehalt von 4 Gew.-% und einem Schmelzpunkt von 109 °C, und Nucrel 0910 mit einem Methacrylsäuregehalt von 8,7 Gew.-% und einem Schmelzpunkt von 100 °C.

Die Ethylen/Acrylsäure-Copolymere, die nützlich sind, umfassen die von Dow Chemical unter dem Markennamen Primacor erhältlichen. Diese umfassen Primacor 1430 mit einem Acrylsäuremonomergehalt von 9,5 Gew.-% und einem Schmelzpunkt von 97 °C.

Die Kernschicht 16 kann pigmentiert sein oder sie kann klar sein. Eine klare Kernschicht ist eine, durch die man hindurchsehen kann. Bevorzugt ist die Kernschicht pigmentiert. Das Pigment kann ein Metallpigment, ein Schwermetall-basierendes Pigment, ein Schwermetall-freies Pigment oder ein organisches Pigment sein. Ein Schwermetall wird hierin als Blei, Cadmium, Chrom oder Antimon definiert. Die Pigmente, die verwendet werden könne, umfassen Titandioxid mit sowohl Rutil- als auch Anataskristallstruktur. Das Titandioxid kann beschichtet oder unbeschichtet sein (z. B. Aluminiumoxid-beschichtetes TiO2).

In einer Ausführungsform wird das Pigment zu dem Kernschichtmaterial in Form eines Konzentrats, enthaltend das Pigment und einen Harzträger, zugegeben. Das Konzentrat kann beispielsweise etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% Pigment und etwa 20 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% Harzträger enthalten. Der Harzträger kann irgendein thermoplastisches Polymer mit einem Schmelzpunkt in dem Bereich von etwa 100 °C bis etwa 175 °C sein. Beispiele umfassen Polyethylen, Polypropylen, Polybutylen und dergleichen. In einer Ausführungsform wird ein Titandioxidkonzentrat verwendet, das aus einem Gemisch aus etwa 30 Gew.-% bis etwa 70 Gew.-% Polypropylen und etwa 70 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% Titandioxid besteht. Ein Beispiel eines kommerziell erhältlichen Pigmentkonzentrats, das verwendet werden kann, ist von A. Schulman Inc. unter dem Markennamen Polybatch White P8555 SD erhältlich, das als ein weißes Konzentrat mit einer Rutil-Titandioxid-Beschichtungskonzentration von 50 Gew.-% in einem Polypropylenhomopolymerträgerharz gekennzeichnet ist. Ampacet 150380, ein Produkt von Ampacet Corporation, gekennzeichnet als ein rotes Pigmentkonzentrat, kann verwendet werden. Ampacet 190303, ein Produkt von Ampacet Corporation, gekennzeichnet als ein schwarzes Pigmentkonzentrat, kann verwendet werden. Ampacet LR-87132 Orange PE MB, ein Produkt von Ampacet Corporation, gekennzeichnet als ein Bleimolybdat/Bleichromat-Pigmentkonzentrat, kann verwendet werden. Die Schwermetall-freien Pigmentkonzentrate, die verwendet werden können, umfassen Ampacet LR-86813 Yellow UV PE MB, Ampacet LR-86810 Red PE MB, Ampacet LR-86816 Orange PE MB und Ampacet LR-86789 Red UV PE MB. Die Konzentration an Pigment in der Kernschicht kann bis zu etwa 25 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 5 Gew.-% bis etwa 25 Gew.-% und in einer Ausführungsform etwa 10 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% betragen.

Wie oben angegeben ist die mehrschichtige Folie 12 oder 12A für Markierungsanwendungen nützlich und ein kritisches Merkmal dieser Erfindung ist, daß die Hautschicht 18 abrieb- und abnutzungsbeständig ist. Ebenso ist die Hautschicht 20 in einer Ausführungsform abrieb- und abnutzungsbeständig. Die Art des Abriebs und der Abnutzung, die von Interesse ist, sind der Abrieb und die Abnutzung, die auftreten, wenn die Folie auf ein Substrat aufgetragen wird. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Folie mit einem Gummi- oder Kunststoffapplikator aufgetragen, der gegen die Folienoberfläche gerieben wird, um die Kanten zu glätten oder Luftblasen, die zwischen der Folie und dem Substrat eingeschlossen sind, zu entfernen. Die Luft wird unter der Folie hervorgedrückt, indem die Luftblasen zum Rand gedrängt werden. Dies führt zum Abrieb und/oder zur Abnutzung der Folienoberfläche, wodurch ein unerwünschtes Aussehen hinterlassen wird. Die Abrieb- und Abnutzungsbeständigkeit kann unter Verwendung von ASTM D4060-84 gemessen werden. Für den Zweck dieser Erfindung ist eine Folienoberfläche, die „abrieb- und abnutzungsbeständig" ist, eine Folienoberfläche mit einer 60°-Glanzreduktion von 20 Punkten oder weniger, wenn gemäß ASTM D4060-84 unter Verwendung eines Nr. CS-10-Rades und einer 250-g-Last nach 5 Umdrehungen untersucht. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Hochglanzhautschicht abrieb- und abnutzungsbeständig.

Die Hautschicht 18 kann klar oder pigmentiert, bevorzugt klar, sein. Der Ausdruck „klar" wird hierin für die Tatsache verwendet, daß man durch die Hautschicht 18 durchsehen kann. „Klare" Folien sind die, durch die Graphiken gelesen werden können. Wenn sie pigmentiert ist, kann die Hautschicht eines oder mehrere der hierin beschriebenen Pigmente enthalten. Die Hautschicht 18 besteht aus irgendeinem thermoplastischen abrieb- und abnutzungsbeständigen Polymer, wie zuvor angegeben. In einer Ausführungsform besteht die Hautschicht aus einem Ethylen-Acrylsäure-Copolymer, Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, einem Ionomer, abgeleitet aus Natrium, Lithium oder Zink, und einem Ethylen/Methacrylsäure-Copolymer, oder einer Kombination davon. Jedes der Ethylenacryl- oder Methacrylsäure-Copolymere oder Ionomere, das oben als für die Herstellung der Kernschicht 16 verwendbar beschrieben wurde, kann verwendet werden. Diese Copolymere und Ionomere, die verwendbar sind, umfassen die von DuPont unter dem Markennamen Surlyn erhältlichen Ionomere, die von DuPont unter dem Markennamen Nucrel erhältlichen Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere und die von Dow Chemical unter dem Markennamen Primacor erhältichen Ethylen/Acrylsäure-Copolymere. Da Surlyn hygroskopisch ist, wird die thermoplastische Folie, enthaltend Surlyn in der Hautschicht 18, bevorzugt erneut erwärmt und zwischen der zweiten Polierwalze und der zweiten Befestigungswalze gewalzt, wie hierin zuvor beschrieben. Mit diesem nachfolgenden Erwärmungs- und Walzschritt wird der Feuchtigkeitsgehalt der Hautschicht 18 gesenkt und das Aussehen der Hautschicht 18 verbessert.

Die Konzentration der vorstehenden thermoplastischen Polymere in der Hautschicht 18 beträgt im allgemeinen mindestens etwa 45 Gew.-% oder mindestens etwa 60 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Hautschicht 18, und in einer Ausführungsform mindestens etwa 75 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 75 Gew.-% bis etwa 98 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 80 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-%. Die Hautschicht kann ebenso eines oder mehrere der oben beschrieben Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, oder ein Ethylen-Propylen-Copolymer enthalten. Typischerweise liegt das Polyolefin in einer geringen Menge vor, wie einer Menge von etwa 3 % bis etwa 40 %, oder von etwa 5 % bis etwa 25 %.

Die Hautschicht 20 ist klar oder pigmentiert und kann aus irgendeinem der thermoplastischen Polymere bestehen, die zuvor als zur Herstellung der Kernschicht 16 oder der Hautschicht 18 verwendbar bezeichnet wurden. Der Ausdruck „klar" wird hierin für die Tatsache verwendet, daß man durch die Hautschicht 20 durchsehen kann. Wenn sie pigmentiert ist, kann die Hautschicht eines oder mehrere der obigen hierin beschriebenen Pigmente enthalten. In einer Ausführungsform ist die Hautschicht 20 abrieb- und abnutzungsbeständig. Die Hautschicht 20 kann aus einem thermoplastischen Copolymer oder Terpolymer, abgeleitet von Ethylen oder Propylen, und einem funktionellen Monomer, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Acrylsäure, Alkylacrylsäure, und Kombinationen aus zwei oder mehr davon bestehen. Die Alkylgruppen in den Alkylacrylsäuren enthalten typischerweise 1 bis etwa 8 Kohlenstoffatome, und in einer Ausführungsform 1 bis etwa 2 Kohlenstoffatome. Die funktionelle Monomerkomponente des Copolymers oder Terpolymers liegt in dem Bereich von etwa 1 bis etwa 15 Mol.-%, und in einer Ausführungsform etwa 1 bis 10 Mol.-% des Copolymer- oder Terpolymermoleküls. Beispiele umfassen: Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere; Ethylen/Acrylsäure-Copolymere; Ethylen/Methacrylsäure-Copolymere, enthaltend Natrium, Lithium oder Zink (ebenso als Ionomere bezeichnet); und Gemische von zwei oder mehr davon. Die Zusammensetzung der Hautschichten 18 und 20 kann die gleiche sein, wie die andere, oder sie können unterschiedliche sein. Die Konzentration der vorstehenden thermoplastischen Polymere in der Hautschicht 20 beträgt im allgemeinen mindestens etwa 50 Gew.-%, und in einer Ausführungsform mindestens etwa 60 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 60 Gew.-% bis etwa 97 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 70 Gew.-% bis etwa 95 Gew.-%. Die Hautschicht kann ebenso ein oder mehrere der oben beschriebenen Polyolefine, wie Polyethylen, Polypropylen, oder ein Ethylen-Propylen-Copolymer umfassen. Typischerweise liegt das Polyolefin in einer geringen Menge, wie einer Menge von etwa 3 % bis etwa 40 %, oder von etwa 5 % bis etwa 25 %, vor.

In einer anderen Ausführungsform ist die Hautschicht 20 eine Haftmittelhautschicht. Die Haftmittelhautschicht umfaßt Haftpolymere, wie die unten beschriebenen, und einschließlich Ethylenvinylacetat-Copolymere. Die Hautschicht 20 kann ebenso ein Gemisch aus einem Haftpolymer und einem Polyolefin oder einem der oben beschriebenen zweiten thermoplastischen Polymere sein. In einer Ausführungsform umfaßt die Haftmittelhautschicht ein Gemisch aus einem Polyolefin und einem Haftpolymer. Das Polyolefin liegt typischerweise in einer Menge von etwa 50 Gew.-% bis zu etwa 95 Gew.-%, oder von etwa 65 Gew.-% bis zu etwa 85 Gew.-% vor. Das Haftpolymer liegt in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis zu etwa 45 Gew.-%, oder von etwa 15 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-%, vor.

Die Kernschicht 16 und die Hautschichten 18 und 20 können relativ hohe Konzentrationen von Lichtstabilisatoren, wie Ultraviolett-(UV-)Lichtabsorber, und/oder andere Lichtstabilisatoren enthalten. Diese Additive werden eingeschlossen, um die erfindungsgemäßen Folien mit verbesserten Witterungsbeständigkeitseigenschaften auszustatten. Die Konzentration dieser Lichtstabilisatoren in der Kernschicht 16 liegt in dem Bereich von etwa 1.000 bis etwa 10.000 ppm, basierend auf dem Gewicht der Kernschicht 16, und beträgt in einer Ausführungsform von etwa 2.000 bis etwa 10.000 ppm, und in einer Ausführungsform etwa 3.000 bis etwa 8.000 ppm. Die Konzentration des Lichtstabilisators in der Hautschicht 18 liegt in dem Bereich von etwa 2.000 bis etwa 20.000 ppm, basierend auf dem Gewicht der Hautschicht 18, und beträgt in einer Ausführungsform von etwa 5.000 bis etwa 20.000 ppm, und in einer Ausführungsform von etwa 8.000 bis etwa 18.000 ppm. Die Konzentration des Lichtstabilisators in der zweiten Hautschicht 20 liegt in dem Bereich von etwa 1.000 bis etwa 15.000 ppm, basierend auf dem Gewicht der Hautschicht 20, und beträgt in einer Ausführungsform etwa 3.000 bis etwa 15.000 ppm, und in einer Ausführungsform etwa 5.000 bis etwa 12.000 ppm.

Verwendbare Lichtstabilisatoren umfassen die Lichtstabilisatoren auf Basis gehinderter Amine. Lichtstabilisatoren auf Basis gehinderter Amine werden in der Literatur beschrieben, wie in US-Patent 4,721,531, Spalten 4 bis 9. Die Lichtstabilisatoren auf Basis gehinderter Amine können beispielsweise Derivate von 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidinen oder substituierten Piperazindionen sein. Eine Vielzahl von Lichtstabilisatoren auf Basis gehinderter Amine, die in der Erfindung nützlich sind, sind kommerziell erhältlich, wie von Ciba-Geigy Corporation unter der allgemeinen Markenbezeichnung „Tinuvin" und „Chemissorb", und von Cytec unter der allgemeinen Bezeichnung „Cyasorb-UV." Beispiele umfassen Tinuvin 783, das als ein Gemisch aus Poly-[[60[(1,1,3,3-tetramethylbutyl)amino]-1,3,5-triazin-2,4-diyl][[2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylen-[(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]] und einem Dimethylsuccinatpolymer mit 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinethanol gekennzeichnet ist; Tinuvin 770, das als Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-sebacat gekennzeichnet ist; Tinuvin 765, das als Bis-(1,2,2,6-pentamethyl-4-piperidinyl)-sebacat gekennzeichnet ist; Tinuvin 622, ein Polyester von Bernsteinsäure und N-beta-Hydroxyethyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-hydroxy-piperidin und Chemissorb 944, das Poly-(6-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-amino]-s-triazin-2,4-diyl[[2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino]-hexamethylen-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)imino] ist. Ein nützlicher Stabilisator ist unter dem Markennamen Ampacet 10561, ein Produkt von Ampacet, gekennzeichnet als ein UV-Stabilisatorkonzentrat, enthaltend 20 Gew.-% eines UV-Stabilisators und 80 Gew.-% eines Polyethylenträgerharzes niedriger Dichte erhältlich; der UV-Stabilisator in diesem Produkt ist Chemissorb 944. Verwendbare Lichtstabilisatoren werden ebenso in Ampacet 150380 und Ampacet 190303 bereitgestellt, von denen beide Pigmentkonzentrate sind, wie oben beschrieben. Ampacet 150380 weist eine UV-Stabilisatorkonzentration von 7,5 Gew.-% auf. Ampacet 190303 weist eine UV-Stabilisatorkonzentration von 4 Gew.-% auf. Der UV-Stabilisator in jedem dieser Produkte ist Chemissorb 944. Ampacet LR-89933 ist ein Graukonzentrat mit einer UV-Stabilisatorkonzentration von 4,5 Gew.-%, wobei der UV-Stabilisator Tinuvin 783 ist.

Die Hautschichten 18 und 20 können Antiblockier- und/oder Gleitmittel enthalten. Diese Additive verhindern, daß die Folie in Rollenform zusammenklebt. Die Antiblockiermittel umfassen natürliches Siliciumdioxid, Kieselgur, synthetisches Siliciumdioxid, Glaskugeln, Keramikteilchen, usw. Der Antiblockiergehalt der Hautschicht 18 sollte etwa 1.500 ppm nicht übersteigen. Über diesem Niveau wird der Glanz der Hautschicht nachteilig beeinflußt. Die Gleitmittel umfassen primäre Amide, wie Stearamid, Behenamid, Oleamid, Erucamid und dergleichen; sekundäre Amide, wie Stearylerucamid, Erucylerucamid, Oleylpalmitamid, Stearylstearamid, Erucylstearamid und dergleichen; Ethylenbisamide, wie N,N-Ethylenbisstearamid, N,N-Ethylenbisolamid und dergleichen; und Kombinationen von irgendwelchen zwei oder mehr der vorstehenden Amide. Ein Beispiel eines nützlichen Gleitmittels ist von Ampacet unter der Markenbezeichnung 10061 erhältlich; dieses Produkt ist als ein Konzentrat, enthaltend 6 Gew.-% eines Stearamid-Gleitmittels gekennzeichnet. Die Antiblockier- und Gleitmittel können zusammen in Form eines Harzkonzentrates zugegeben werden. Ein Beispiel eines solchen Konzentrats ist von DuPont unter dem Markennamen Elvax CE9619-1 erhältlich. Dieses Harzkonzentrat enthält 20 Gew.-% Siliciumdioxid, 7 Gew.-% eines Amid-Gleitmittels und 73 Gew.-% Elvax 3170 (ein Produkt von DuPont, gekennzeichnet als ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer mit einem Vinylacetatgehalt von 18 Gew.-%). Das Antiblockiermittel kann bei einer Konzentration in dem Bereich von bis zu etwa 1 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-%, verwendet werden. Das Gleitmittel kann bei einer Konzentration in dem Bereich von bis zu etwa 1 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 0,01 Gew.-% bis etwa 0,5 Gew.-%, verwendet werden.

Eine andere Anwendung von Gleitmitteln dient zur Verbesserung der Abnutzungsbeständigkeit der obersten Hautschichtoberfläche (18). In Abhängigkeit davon, wie diese Materialien in die Hautschicht 18 eingeführt werden, migrieren diese Materialien zu der Oberfläche, indem sie in den Körper der Schicht 18 eingeführt werden, oder können auf die Oberfläche aufgetragen werden. Das Gleitmittel kann in die Hautschicht 18 in Polyethylenkonzentratform oder durch direktes Einspeisen dieser Additive durch Öffnungen in dem Hautextruder eingeführt werden.

Oft wird das abriebbeständige Polymer eine statische Ladung während der Verarbeitung entwickeln. Diese Ladung kann Staub auf der Oberfläche sammeln, der unerwünscht ist, da Markierungsanwendungen eine saubere Oberfläche erfordern. Die Ladung kann durch Einführen antistatischer Materialien in die Hautschicht minimiert werden. Die Antistatikmittel können als Konzentrat, enthaltend 5 % des Antistatikmittels in einem Polyethylenkonzentrat, zugegeben werden. Das Konzentrat wird typischerweise bei einem Niveau von 6 % verwendet. Das Antistatikmittel liegt typischerweise in einer Menge von etwa 100 ppm bis etwa 15.000 ppm, oder etwa 25.000 ppm bis etwa 10.000 ppm oder von etwa 3.000 bis etwa 6.000 ppm vor. Ein bevorzugtes Antistatikmittel ist Glycerolmonoleat. Andere nützliche Antistatikmittel umfassen alkoxylierte Amine oder Amide, wie ethoxylierte Amine oder ethoxylierte Amide.

Die Kernschicht 16 kann eine geringe Menge eines Haftharzes enthalten, um die Haftung der Hautschichten 18 und 20 an die Kernschicht 16 zu verbessern. Ebenso, oder alternativ, können Verbundschichten eines Haftharzes zwischen der Kernschicht 16 und entweder einer der Hautschichten 18 und 20 oder beiden zur Verbesserung der Haftung angeordnet werden. Das Haftharz kann ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer sein. Dies umfaßt die Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, die von DuPont unter der Markenbezeichnung Elvax erhältlich sind. Beispiele umfassen Elvax 3170 und 3190LG. Die von DuPont unter dem Markennamen Bynel erhältlichen Haftharze können ebenso verwendet werden. Diese umfassen Ethylen/Vinylacetatharze, erhältlich unter der Markenbezeichnung der Reihe 1100, Säure-modifizierte Ethylenacrylatpolymere (Reihe 2000), Anhydrid-modifizierte Ethylenacrylat-Copolymere (Reihe 2100), Anhydrid-modifizierte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere (Reihe 3000), Säure- und Acrylat-modifizierte Ethylen/Vinylacetatharze (Reihe 3100), Anhydrid-modifizierte Ethylen/Vinylacetat-Copolymere (Reihe 3800), Anhydrid-modifiziere Ethylen/Vinylacetatharze (Reihe 3900), Anhydrid-modifizierte Polyethylenharze hoher Dichte (Reihe 4000), Anhydrid-modifizierte linear Polyethylenharze niedriger Dichte (Reihe 4100), Anhydrid-modifizierte Polyethylenharze niedriger Dichte (Reihe 4200) und Anhydrid-modifizierte Polypropylenharze (Reihe 5000). Bynel CXA 1123 und Bynel CXA 3101 sind spezielle Beispiele. Wenn in der Kernschicht enthalten, wird das Haftharz bei einer Konzentration von bis zu etwa 45 Gew.-% oder bis zu etwa 25 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 1 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-% verwendet. In einer anderen Ausführungsform liegt das Haftharz in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-%, oder von etwa 25 Gew.-% bis etwa 35 Gew.-% vor. Bei Verwendung in Form von Folienschichten zwischen der Kernschicht und den Hautschichten, hat jede dieser Haftharzfolienschichten eine Dicke von etwa 5 % bis etwa 25 % der Dicke der Mehrschichtfolie, und in einer Ausführungsform etwa 10 % bis etwa 20 %. In einer Ausführungsform hat die Haftschicht eine Dicke von etwa 0,1 bis etwa 0,5, oder von etwa 0,2 bis etwa 0,4 mil.

In einer Ausführungsform enthalten die Kernschicht 16 und/oder die Hautschichten 18 und 20 eine wirksame Menge eines Verarbeitungshilfsmittels, um die Extrusion zu erleichtern. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß diese Verfahrenshilfsmittel eine hohe Affinität zu Metalloberflächen aufweisen und dadurch verhindern, daß die extrudierten Polymerzusammensetzungen an den inneren Wänden der Extrusionsausrüstung haften, oder dies reduzieren. Dies macht die Reinigung der Extrusionsausrüstung während der Farbumstellungen einfacher. Diese Verarbeitungshilfsmittel umfassen Hexafluorkohlenwasserstoffpolymere. Ein Beispiel eines kommerziell erhältlichen Verarbeitungshilfsmittels, das verwendet werden kann, ist Ampacet 10919, ein Produkt von Ampacet Corporation, gekennzeichnet als ein Hexafluorkohlenwasserstoffpolymer. Die Verarbeitungshilfsmittel werden typischerweise bei Konzentrationen von bis zu etwa 0,25 Gew.-%, und in einer Ausführungsform etwa 0,03 Gew.-% bis etwa 0,15 Gew.-%, verwendet.

Wie oben angegeben umfaßt eine Ausführungsform der Erfindung (2) die Bereitstellung einer Zwischenschicht 17 zwischen der Kernschicht 16 und der Hautschicht 20. Die Zwischenschicht 17 kann aus den gleichen Materialien wie die Kernschicht 16, die Hautschicht 18 und/oder Hautschicht 20 bestehen. In einer Ausführungsform kann Verschnitt oder Randstreifenmaterial, das während des Verfahrens zur Herstellung dieser mehrschichtigen Folien erzeugt wurde, als das Zwischenschichtmaterial wieder verwertet werden. Ein Beispiel eines Polyolefins, das in der Zwischenschicht verwendet werden kann, ist das Polyethylenharz von Huntsman unter der Markenbezeichnung 1080 gelieferte. In einer Ausführungsform ist die Zwischenschicht 17 so pigmentiert, daß sie eine weiße, schwarze oder graue Färbung zeigt. Daß heißt, die in dieser Zwischenschicht 17 verwendeten Pigmente sind weiß, schwarz oder ein geeignetes Gemisch aus weiß und schwarz, um eine geeignete Grauschattierung bereitzustellen. In dieser Ausführungsform kann die Kernschicht 16 ein farbiges Pigment (z. B. rot, blau, gelb usw.) enthalten. Diese Kombination verbessert die Trübung der erfindungsgemäßen mehrschichtigen Folie und stellt die Folie mit tieferen und reicheren Farben bereit. Bei dieser Ausführungsform ist es von besonderem Vorteil, Schwermetall-freie Pigmente in sowohl der Kernschicht als auch der Zwischenschicht zu verwenden. Beispiele kommerziell erhältlicher Schwermetall-freier Pigmente oder organischer Pigmente, die verwendet werden können, umfassen Ampacet LR-86789, ein rotes pigmentiertes Polyethylenharzkonzentrat, Ampacet 190303, ein schwarzes pigmentiertes Polyethylenharzkonzentrat, Ampacet LR-89933, ein graues Konzentrat, und Ampacet 110235, ein weißes pigmentiertes Polyethylenkonzentrat. Die Zwischenschicht 17 hat, wenn verwendet, typischerweise eine Dicke von etwa 5 % bis etwa 25 %, und in einer Ausführungsform etwa 10 % bis etwa 15 % der Gesamtdicke der mehrschichtigen Folie 12A.

In einer Ausführungsform liegt eine klare Deckschicht über der Hautschicht 18. Eine Deckschicht kann zu irgendeiner der hierin beschriebenen Mehrschichtfolien zugegeben werden. Die Deckschicht wird auf die erste Hautschicht aufgetragen und kann direkt aufgetragen oder durch eine oder mehrere Verbund- oder Haftbeschichtungen (wie der hierin beschriebene Haftkleber) angelagert sein. Die Deckschicht wird verwendet, um die erfindungsgemäße mehrschichtige Folie mit verbesserten Abrieb- und Abnutzungsbeständigkeitseigenschaften und, in einer Ausführungsform, verbesserten Glanzmerkmalen bereitzustellen. Die Deckschicht hat bevorzugt eine Dicke von etwa 2 bis etwa 6, oder von etwa 3 bis etwa 5 Mikrometer. Die Deckschicht wird aus einer thermoplastischen Polymerzusammensetzung hergestellt, wobei das Polymer ein Ester, Urethan, Epoxid, Phenoxy, Acryl oder eine Kombination von zwei oder mehr davon ist. Das Polymer kann ein strahlungshärtbares Polymer sein, wobei UV-härtbare Epoxid-, Acryl-, Ester-, Urethan- und Phenoxyharze besonders nützlich sind. Das Polymer kann ein hitzehärtbares Harz sein, wobei Urethan- und Acrylharze besonders nützlich sind. Die Polymerzusammensetzung kann Verdünnungsmittel (z. B. Vinylether, Limonendioxid, Epoxidoligomere, Glycidylether), Benetzungsmittel oder oberflächenaktive Mittel, die verwendet werden, um einheitliches Fließen bereitzustellen, das zu einer ebenen Deckschicht führt, Wachse, Gleithilfsmittel, Lichtstabilisatoren und dergleichen enthalten. Die Verwendung mindestens eines der vorstehenden zuvor besprochenen Lichtstabilisatoren ist kritisch und irgendeiner der zuvor besprochenen Lichtstabilisatoren kann verwendet werden. Die Konzentration dieser Lichtstabilisatoren liegt in dem Bereich von etwa 500 bis etwa 20.000 ppm, und beträgt in einer Ausführungsform etwa 1.000 bis etwa 12.000 ppm, und in einer Ausführungsform etwa 2.000 bis etwa 8.000 ppm. Die Dicke der Deckschicht beträgt im allgemeinen etwa 1 bis etwa 12 Mikrometer, und in einer Ausführungsform von etwa 3 bis etwa 6 Mikrometer. Ein Beispiel einer Acrylharz-basierenden Deckschichtformulierung, die verwendet werden kann, lautet wie folgt:

Ein Beispiel einer UV-härtbaren Epoxidharz-basierenden Deckschichtformulierung, die verwendet werden kann, lautet wie folgt:

Ein Beispiel einer UV-härtbaren Urethan-basierenden Deckschichtformulierung lautet wie folgt:

In einer Ausführungsform liefert die Deckschicht die Fähigkeit zum Drucken durch irgendein Verfahren, wie mittels elektrostatischem und Thermotransferdruck. Die Deckschicht kann irgendeine der hierin beschriebenen Deckschichten sein. Bevorzugt ist die Deckschicht ein thermoplastisches Polyurethan. Die Druckdeckschicht wird bevorzugt bei einem Beschichtungsgewicht von etwa 5 bis etwa 9, oder von etwa 6 bis etwa 8 gsm aufgetragen. Ein Beispiel einer Deckschicht zum Drucken lautet wie folgt:

Diese Deckschicht wird durch Mischen des Polyurethans mit dem Keton hergestellt, um ein erstes Gemisch herzustellen, das dann mit einem aus dem Antioxidationsmittel und den UV-Stabilisatoren hergestellten Konzentrat gemischt wird. Toluol und Isopropylalkohol werden zu dem Gemisch zugegeben und das Gemisch wird filtriert.

Die Deckschicht kann auf die Hautschicht 18 unter Verwendung bekannter Techniken, umfassend Mehnrwalzenbeschichten, Umkehrwalzenbeschichten, Rakelstreichverfahren, Luftmesserstreichverfahren, Gravurlackieren usw., aufgebracht werden.

In einer Ausführungsform sind die Kernschicht 16, die Zwischenschicht 17 und jede der Hautschichten 18 und 20 und die Deckschicht durch die Abwesenheit von Polyvinylchlorid (PVC) gekennzeichnet.

In einer anderen Ausführungsform, und wie durch 2 dargestellt, weist eine Mehrschichtfolie eine Kernschicht 16, eine abriebbeständige Hautschicht 18 und eine Zwischenschicht 17 auf, die mit einem Haftmittel oder einer haftenden Hautschicht 20 in Kontakt ist. Der Kern besteht aus den oben beschriebenen Polymeren. In einer Ausführungsform weisen die Hautschicht 18 und die Zwischenschicht 17 die gleiche Zusammensetzung auf. In einer anderen Ausführungsform ist die Zwischenschicht 17 eine Steifigkeit verleihende Schicht, wie eines oder mehrere der obigen Polyolefine oder der oben beschriebenen zweiten thermoplastischen Materialien. Die Zwischenschicht 17 weist in einer Ausführungsform eine Dicke von etwa 1,27 bis etwa 38,1 &mgr;m (etwa 0,05 bis etwa 1,5 mil), bevorzugt von etwa 2,54 bis etwa 25,4 &mgr;m (etwa 0,1 mil bis etwa 1 mil), oder von etwa 3,81 bis etwa 16,5 &mgr;m (etwa 0,15 mil bis etwa 0,65 mil) auf. Die Anmelder haben entdeckt, daß durch die Aufnahme dieser Zwischenschicht die Steifigkeit der Folie verbessert wird.

Die mehrschichtigen thermoplastischen Folien 12 (1) und 12A (2) können eine Gesamtdicke in dem Bereich von etwa 25,4 bis etwa 254 &mgr;m (etwa 1 bis etwa 10 mil), und in einer Ausführungsform etwa 25,4 bis etwa 203 &mgr;m (etwa 1 bis etwa 8 mil), und in einer Ausführungsform etwa 25,4 bis etwa 127 &mgr;m (etwa 1 bis etwa 5 mil), und in einer Ausführungsform etwa 50,8 bis etwa 127 &mgr;m (etwa 2 bis etwa 5 mil), und in einer Ausführungsform etwa 50,8 bis etwa 101,6 &mgr;m (etwa 2 bis etwa 4 mil), und in einer Ausführungsform etwa 76,2 &mgr;m (etwa 3 mil) aufweisen. Die Dicke der Kernschicht 16 kann etwa 10 % bis etwa 90 % der Gesamtdicke der mehrschichtige Folie, und in einer Ausführungsform etwa 20 % bis etwa 80 %, betragen. In einer Ausführungsform beträgt die Dicke der Haut/Kern/Hautschichten 10 %/80 %/10 %, und in einer Ausführungsform 20 %/60 %/20 %. Die Hautschichten 18 und 20 können gleich dick sein oder verschiedene Dicken aufweisen. Bevorzugt weisen die Hautschichten 18 und 20 die gleiche oder im wesentlichen die gleiche Dicke auf, was es ermöglicht, daß die mehrschichtige Folie flach liegen kann und eine Kräuselung vermieden wird. Ebenso kann jede der Hautschichten 18 und 20 die gleiche Zusammensetzung aufweisen oder sie können aus unterschiedlichen Zusammensetzungen bestehen.

Haftkleberverbundstoff

In einer Ausführungsform wird die mehrschichtige thermoplastische Hochglanzfolie der vorliegenden Erfindung als Teil eines Haftkleberverbundstoffes bereitgestellt, wobei die mehrschichtige thermoplastische Folie ein Haftkleberlaminat aufweist, das daran haftet. Das Haftkleberlaminat besteht aus einer Schicht eines Haftklebers, der an einem Trägermaterial haftet. Das Trägermaterial besteht aus einem Grundmaterial und einer Schicht einer gehärteten Trennschicht, die an dem Grundmaterial haftet. Die Trennbeschichtung wird zwischen dem Haftkleber und dem Grundmaterial angeordnet. Die Haftkleberschicht wird zwischen der zweiten Hautschicht der mehrschichtigen thermoplastischen Folie und der Trennschicht angeordnet und haftet vorzugsweise an der zweiten Hautschicht.

Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die Erfindung weiter zu offenbaren. In diesen Beispielen sowie innerhalb der Beschreibung und den Ansprüchen beziehen sich, sofern nicht anders angegeben, alle Teile und Prozentangaben auf das Gewicht.

BEISPIELE:

Die folgenden Beispiele 1–6 sind mehrschichtige Folien, bestehend aus der Kernschicht 16 und den Hautschichten 18 und 20. Die Schichten wurden coextrudiert und dann durch eine Silikonkautschukbefestigungswalze 110 an der Gießwalze 112 befestigt.

Tabelle 1 zeigt den 20°-Glanz und den 60°-Glanz, wie durch das Hunterlab's Pro-Gloss-Glanzmessgerät (HG) gemessen, und den 20°-Glanz und die DOI, wie durch das Analytical Measurement Technology's Glanzmessgerät (AMT) gemessen. Das Verhältnis der DOI in der Maschinenrichtung zu der DOI in Querrichtung wird ebenso für die Beispiele 1–6 gezeigt. Beispiel 1 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 91,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 20,0 % Ampacet Black 190303 49,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 5,0 % Surlyn 9120 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 3,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Surlyn 9120
Beispiel 2 Hautschicht 18: 5,08 &mgr;m (0,20 mil) 89,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 2,0 % Ampacet 10061 Kernschicht 16: 66 &mgr;m (2,60 mil) 45,0 % Ampacet Cardinal Red 150623 30,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 2,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,5 % Ampacet 10919 1,5 % Ampacet 10561 42,0 % Huntsman MDPE PE-1080 55,0 % Surlyn 9120
Beispiel 3 Hautschicht 18: 5,08 &mgr;m (0,20 mil) 89,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 2,0 % Ampacet 10061
Kernschicht 16: 66 &mgr;m (2,60 mil) 45,0 % Ampacet Tomato Red 150624 30,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 2,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,5 % Ampacet 10919 1,5 % Ampacet 10561 42,0 % Huntsman MDPE PE-1080 55,0 % Surlyn 9120
Beispiel 4 Hautschicht 18: 5,08 &mgr;m (0,20 mil) 89,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 2,0 % Ampacet 10061 Kernschicht 16: 66 &mgr;m (2,60 mil) 30,0 % Ampacet White 110868 45,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 2,0 % Ampacet 10561
Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,5 % Ampacet 10919 1,5 % Ampacet 10561 42,0 % Huntsman MDPE PE-1080 55,0 % Surlyn 9120
Beispiel 5 Hautschicht 18: 5,08 &mgr;m (0,20 mil) 89,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 2,0 % Ampacet 10061 Kernschicht 16: 66 &mgr;m (2,60 mil) 18,0 % Ampacet Vivid Blue 160900 57,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 2,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,5 % Ampacet 10919 1,5 % Ampacet 10561 42,0 % Huntsman MDPE PE-1080 55,0 % Surlyn 9120
Beispiel 6 Hautschicht 18: 5,08 &mgr;m (0,20 mil) 89,0 % Surlyn 9120 7,5 % Ampacet 10561 1,5 % Ampacet 10919 2,0 % Ampacet 10061
Kernschicht 16: 66 &mgr;m (2,60 mil) 18,0 % Ampacet Dark Green 170560 57,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 22,0 % Equistar EVA (990-35) 2,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,5 % Ampacet 10919 1,5 % Ampacet 10561 42,0 % Huntsman MDPE PE-1080 55,0 % Surlyn 9120

TABELLE 1

VERGLEICHSBEISPIELE C-1 BIS C-7:

Die folgenden Beispiele C-1 bis C-7 sind mehrschichtige Folien, bestehend aus der Kernschicht 16 und den Hautschichten 18 und 20. Die Schichten werden coextrudiert und dann mit einem Luftmesser an der Gießwalze 112 befestigt.

Tabelle 2 zeigt den 20°-Glanz und den 60°-Glanz, wie durch das Hunterlab's Pro-Gloss Glanzmessgerät (HG) gemessen, und den 20°-Glanz und DOI, wie durch das Analytical Measurement Technology's Glanzmessgerät (AMT) gemessen. Das Verhältnis der DOI in der Maschinenrichtung zu der DOI in der Querrichtung wird ebenso für die Beispiele C-1 bis C-7 gezeigt. Beispiel C-1 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 90,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 2,0 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 10,0 % Ampacet Black 190303 57,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 5,0 % Surlyn 9120 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 2,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 72,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-2 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 91,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919
Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 14,0 % Ampacet Olympic Blue 160789 59,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-3 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 91,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 34,0 % Ampacet Bright Orange 140079 38,0 % Huntsman MDPE PE-1080 Resin 1,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561
Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-4 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 90,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 20,0 % Ampacet Almond 180478 52,0 % A. Schulman MDPE CP-879-01 2,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 2,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 72,0 % Rexene MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-5 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 90,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919
Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 25,0 % Ampacet Purple 160901 47,0 % Huntsman MDPE CP-879-01 2,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-6 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 90,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 32,0 % Ampacet Sunflower Yellow 130293 40,0 % Huntsman MDPE PE-1080 2,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561
Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F
Beispiel C-7 Hautschicht 18: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 90,0 % Surlyn 9120 8,0 % Ampacet 10561 1,0 % Ampacet 10919 Kernschicht 16: 61 &mgr;m (2,40 mil) 18,0 % Ampacet Vivid Blue 160900 54,0 % Huntsman MDPE PE-1080 2,0 % Ampacet 10919 25,0 % Equistar EVA 242F 1,0 % Ampacet 10561 Hautschicht 20: 7,62 &mgr;m (0,30 mil) 1,0 % Ampacet 10919 1,0 % Ampacet 10561 73,0 % Huntsman MDPE PE-1080 25,0 % Equistar EVA 242F

TABELLE 2

VERGLEICHSBEISPIELE DC-1 BIS DC-5

Die folgenden Beispiele DC-1 bis DC-5 sind dispersionsgegossene Polymerfolien, kommerziell erhältlich von Avery Dennison als gegossene Vinylfolien der XL1000-Reihe.

Tabelle 3 zeigt den 20°-Glanz und 60°-Glanz, wie durch das Hunterlab's ProGloss Glanzmessgerät (HG) gemessen, und den 20°-Glanz und DOI, wie durch das Analytical Measurement Technology's Glanzmessgerät (AMT) gemessen. Das Verhältnis der DOI in der Maschinenrichtung zu der DOI in der Querrichtung wird ebenso für die Beispiele DC-1 bis DC-5 gezeigt.

TABELLE 3

Während die Erfindung in bezug auf ihre bevorzugten Ausführungsformen erklärt wurde, ist es selbstverständlich, daß verschiedene Modifikationen davon einem Fachmann beim Lesen der Beschreibung offensichtlich werden.

Daher ist es selbstverständlich, daß die hierin offenbarte Erfindung solche Modifikationen, wie sie in den Umfang der anliegenden Ansprüche fallen, abdeckt.


Anspruch[de]
Verfahren zum Herstellen einer thermoplastischen Hochglanzmehrschichtfolie (12, 12A), umfassend:

das Bilden eines geschmolzenen Coextrudats von Polymerfolienschichten, wobei die Polymerfolienschichten

mindestens eine Polyolefinkernschicht (16) mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite,

mindestens eine erste thermoplastische Hautschicht (18) mit einer äußeren Oberfläche, wobei die erste thermoplastische Hautschicht über der ersten Seite der Kernschicht liegt, und

mindestens eine zweite thermoplastische Hautschicht (20) mit einer äußeren Oberfläche, wobei die zweite thermoplastische Hautschicht über der zweiten Seite der Kernschicht liegt, umfassen,

wobei die Zusammensetzung der Kernschicht von der Zusammensetzung der Hautschichten verschieden ist und die Kernschicht und die Hautschichten durch die Abwesenheit von Polyvinylchlorid gekennzeichnet sind,

das Befestigen des geschmolzenen Coextrudats auf einer gekühlten Gießwalze (112, 212) mit einer Oberflächenrauheit von nicht mehr als Ra = 0,635 nm (0,025 microinches) mit einer Befestigungswalze, wobei der Druck zwischen der Befestigungswalze (110, 210) und der Gießwalze (112, 212) in dem Bereich von 5,25 bis 17,51 kN/m (30 bis 100 pounds per linear inch) liegt, um eine Folie mit einer glatten äußeren Oberfläche der ersten Hautschicht zu bilden, wobei die glatte äußere Oberfläche der Hautschicht ein Verhältnis der Abbildungsschärfe in der Maschinenrichtung zu der Abbildungsschärfe in der Querrichtung in dem Bereich von 1:1 zu 1,3:1 aufweist und einen 20°-Glanz in sowohl der Maschinenrichtung als auch der Querrichtung von mindestens 40 aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die äußere Oberfläche der ersten Haut frei von Geldefekten ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend das Erwärmen der Folie, gefolgt von Prägen der Folie durch Führen der erwärmten Folie durch einen Walzenspaltbereich, welcher zwischen einer Prägewalze (224) und einer glatten Walze gebildet ist. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend das Erwärmen der Folie, gefolgt von Führen der erwärmten Folie durch einen Walzenspaltbereich, welcher zwischen einer polierten Walze und einer zweiten Befestigungswalze (222) gebildet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Polymerfolienschichten ferner eine Zwischenschicht umfassen, welche zwischen der Kernschicht und der zweiten thermoplastischen Hautschicht angeordnet ist, wobei die Zwischenkernschicht durch die Abwesenheit von PVC gekennzeichnet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend das Aufbringen einer klaren Deckschicht über der ersten thermoplastischen Hautschicht, wobei die klare Deckschicht durch die Abwesenheit von PVC gekennzeichnet ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kernschicht ferner mindestens ein zweites Polymermaterial, ausgewählt aus Ethylen-ungesättigte Carbonsäure-Copolymeren, Ethylen-Methacrylat-Säurecopolymeren, von Natrium, Lithium oder Zink abgeleiteten Ionomeren und einem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymer und Kombinationen davon, umfasst. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Hautschicht aus einem von Natrium, Lithium oder Zink abgeleiteten Ionomer und einem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymer aufgebaut ist. Thermoplastische Mehrschichtfolie (12, 12A), umfassend:

mindestens eine Polyolefinkernschicht (16) mit einer ersten Seite und einer zweiten Seite,

mindestens eine erste thermoplastische Hautschicht (18) mit einer äußeren Oberfläche, wobei die erste thermoplastische Hautschicht über der ersten Seite der Kernschicht liegt, und

mindestens eine zweite thermoplastische Hautschicht (20), welche über der zweiten Seite der Kernschicht liegt,

wobei die Zusammensetzung der Kernschicht von der Zusammensetzung der Hautschichten verschieden ist und die Kernschicht und die Hautschichten durch die Abwesenheit von Polyvinylchlorid gekennzeichnet sind, und wobei die äußere Oberfläche der ersten thermoplastischen Hautschicht ein Verhältnis der Abbildungsschärfe in der Maschinenrichtung zu der Abbildungsschärfe in der Querrichtung in dem Bereich von 1:1 zu 1,3:1 aufweist und einen 20°-Glanz in sowohl der Maschinenrichtung als auch der Querrichtung von mindestens 40 aufweist.
Folie nach Anspruch 9, wobei die erste Hautschicht klar ist. Folie nach Anspruch 9, wobei die erste Hautschicht aus einem von Natrium, Lithium oder Zink abgeleiteten Ionomer und einem Ethylen/ungesättigte Carbonsäure-Copolymer aufgebaut ist. Folie nach Anspruch 9, wobei die erste Hautschicht ferner ein Antistatikmittel und/oder einen UV-Licht-Stabilisator umfasst. Folie nach Anspruch 9, wobei die äußere Oberfläche der ersten Hautschicht frei von Geldefekten ist.






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