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Title:
SEALING LACQUER FOR APPLICATION IN A PRINTING PROCESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/234306
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a sealing lacquer for application in a printing process, in particular for sealing packaging parts which can be peeled off from one another. In order to bring the sealing force easily to desired values, according to the invention, during peeling off, either by the correct opening or in the case of push-through packaging during testing, the sealing lacquer suffers a cohesion failure, the strength of the holding force until cohesion failure being determined by the pressures and temperatures used during sealing. The sealing lacquer has in particular a) 40 to 65 wt% solvent, b) 0 to 10 wt% styrene butadiene block copolymer, c) 8 to 12wt% styrene alpha methylstyrene, d) 6 to 12wt% linear and/or radial Tri-block (SBS) block, e) 0 to 10 wt% linear Di-block (SB) block, f) 15 to 30 wt% polyester, and g) up to 3 wt% antioxidant.

Inventors:
KESMARSZKY THOMAS (DE)
KICK MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/066251
Publication Date:
December 27, 2018
Filing Date:
June 19, 2018
Export Citation:
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Assignee:
CONSTANTIA HUECK FOLIEN GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
C09D7/48; C09D125/10; C09D125/16; C09D153/02; C09D167/00; C09J125/10; C09J125/16; C09J153/02; C09J167/00
Domestic Patent References:
WO1998000471A11998-01-08
Foreign References:
EP2565222A12013-03-06
US20040242778A12004-12-02
DE10321074B32004-06-03
Other References:
DATABASE WPI Week 201663, Derwent World Patents Index; AN 2016-561320, XP002783796
Attorney, Agent or Firm:
PATENTANWÄLTE BARGER, PISO & PARTNER (AT)
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Claims:
Patentansprüche :

1. Siegellack zur Aufbringung im Druckverfahren, insbesondere zum Siegeln voneinander abpeelbarer Verpackungsteile, dadurch gekennzeichnet, dass beim Abpeelen, entweder durch das bestimmungsgemäße Öffnen oder bei Durchstoß Verpackungen beim Testen, der Siegellack einen Kohäsionsbruch erleidet, wobei die Stärke der Haltekraft bis zum Kohäsionsbruch durch die beim Siegeln verwendeten Drücke und Temperaturen bestimmt ist. 2. Siegellack zur Aufbringung im Druckverfahren, insbesondere zum Siegeln voneinander abpeelbarer Verpackungsteile, dadurch gekennzeichnet, dass er

a) 40 bis 65 Gew.-% Lösemittel,

b) 0 bis 10 Gew. % Styrol-Butadien-Blockcopolymer,

c) 8 bis 12 Gew.-% Styrol-alpha-methyl-Styrol,

d) 6 bis 12 Gew.-% linearen und/oder radialen Tri-Block (SBS)-Block,

e) 0 bis 10 Gew. % linearen Di-Block (SB)-Block

f) 15 bis 30 Gew.-% Polyester und

g) bis zu 3 Gew.-% Antioxidans aufweist.

Siegellack nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösemittel 2-Butanon und/oder Cyclohexanon verwendet wird.

Siegellack nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass er einen statistischen (SB)n-Block enthält.

Siegellack nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass er ein statistisches Styrol-alpha-Methylstyrol-Copolymer enthält.

Siegellack nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tri- Block linear oder radial vorliegt.

7. Siegellack nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tri-Block jeweils allein oder als Mischung zugeführt wird, und dass der Tri-Block aus Teilen von Di-Block und Tri-Block besteht, wobei der Tri-Block Anteil größer als der Di-Block Anteil ist.

8. Siegellack nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Di-Block linear vorliegt und aus Teilen von Di-Block und Tri-Block besteht, wobei der Di-Block Anteil größer als der Tri-Block Anteil ist.

9. Siegellack nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasübergangstemperaturen des Polyesters zwischen -50°C und +80°C liegen.

10. Siegellack nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lack bis zu 3 Gew. % phenolisches Antioxidans enthält.

Description:
Siegellack zur Aufbringung im Druckverfahren

Die Erfindung betrifft einen durch ein Druckverfahren aufzubringenden, bevorzugt transparenten, Heißsiegellack entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Heißsiegellacke werden in der Verpackungsbranche vielfach verwendet. Ihre wesentliche Aufgabe ist es, beim Verschließen einer Verpackung für einen sicheren und dichten Zusammenhalt zwischen zwei Teilen oder Abschnitten des Verpackungsmaterials zu schaffen. Klassische Anwendungsbeispiele sind das Aufsiegeln einer Platine, im deutschen Sprachgebrauch verschiedentlich auch Deckel genannt, zumeist aus einer mehrschichtigen Folie bestehend, auf den Rand eines Bechers, einer Schale oder eines anderen Gebildes aus einem zumeist anderen und mechanisch zumeist festerem Material.

Ein anderes klassisches Anwendungsgebiet ist das Verschließen von beutelartigen Verpackungen, die aus einer einzigen Folie durch Aufbiegen und Umschlagen, oder durch passendes aneinander bringen zweier Folien zu einer Verpackung geformt werden und wobei dann, zumeist, Innenseite gegen Innenseite gesiegelt wird; verschiedentlich wird auch Außenseite auf Innenseite gesiegelt, all dies ist in der Verpackungsindustrie bestens bekannt und bedarf keinen näheren Erläuterung.

Eine weitere klassische Verwendung und Anwendung liegt bei der Herstellung einer Blisterverpackung vor, bei der eine Blisterbodenfolie, die im klassischen Fall kaltverformt ist und einzelne näpfchenförmige Ausnehmungen besitzt, mit einer Blisterdeckfolie versiegelt wird.

Üblicherweise, aber ohne darauf beschränkt zu sein, weist die Blisterbodenfolie eine Mehrzahl von Näpfchen auf und diese sind mit einer gemeinsamen Deckfolie abgedeckt und versiegelt. Eine zweite Art von Blisterverpackung hat Ähnlichkeiten mit den obengenannten beuteiförmigen Verpackungen und weist zwei, zumeist gleich oder gleichartig aufgebaute Folien auf, in die das zu verpackende Gut eingebracht und in der Folge in Längs- und Querrichtung gesiegelt wird, um die einzelnen Gutstücke einzeln verpackt vorliegen zu haben.

Ein wesentlicher Punkt derartiger Verpackungen mit Siegelstreifen oder Siegelrändern oder Siegelkreisen etc., ist nun, dass es je nach Verwendungszweck gewünscht ist, die Siegelstärke unterschiedlich auszubilden, wobei man unter Siegelstärke die Haltekraft der mechanischen Verbindung versteht. Dies kann von einer Versiegelung eines leicht abpeelbarem Film vom Untergrund am einen Ende der Skala der Siegelstärke bis zu Verbindungen am anderen Ende der Skala fuhren, die zerstörungsfrei für eine der beiden Folien bzw. Verpackungsbestandteile nicht mehr zu lösen sind, beispielsweise bei Durchdrückfolien, bei denen gewünschtermaßen die Siegelstärke größer sein muss als die Reißfestigkeit der Folie.

Ein Problem dabei ist, dass es je nach Verwendungszweck bei der Herstellung der Verpackungseinzelteile notwendig ist, unterschiedliche Siegelmaterialien und unterschiedliche Aufbringungsverfahren bzw. Verfahrensparameter zu verwenden um hier zum gewünschten Resultat zu kommen. Dies ist organisatorisch und bei der Lagerhaltung aufwendig.

Es besteht somit ein Bedarf an einem Siegelmaterial, welches so fest und zuverlässig am Untergrund haftet, dass es auch bei der gewünschten stärksten Siegelkraft zu keiner Ablösung vom Untergrund kommt, und das andererseits durch einfaches Variieren der Verfahrensparameter beim Siegeln und damit Verschließen der Verpackung eine in weiten Grenzen beeinflussbare und problemlos festlegbare Siegelkraft zuverlässig erreicht wird.

Aus WO2015169897 und DE 102014208608 ist ein Material bekannt, das unter dem Namen Degalan VP 4311 E von der Fa. Evonik Röhm produziert wird. Weiters bekannt ist der sehr ähnliche Siegellack Degalan VP 4322 E, ebenfalls von der Fa. Evonik Röhm. Nachteilig an diesen Siegellacken ist der Umstand, dass es zu einem Adhäsionsbruch kommt, wodurch sich die Bruchlinie im Regelfall nicht innerhalb des Lacks, sondern zwischen Lack und gesiegelter Oberfläche ausprägt. Eine zerstörungsfreie Ablösung kann damit nicht sichergestellt werden. Weiters nachteilig ist, dass sich bei den oben genannten Siegellacken die Siegelkraft ab einer Temperatur von 150°C nicht mehr einstellen lässt. Dies stellt insofern einen Nachteil dar, als bei den am Markt verwendeten Siegelverfahren erst ab einer Temperatur von 150°C gesiegelt wird und es daher gerade im üblichen Bereich der Verfahrensparameter keine Möglichkeit zur Beeinflussung (Einstellung) der Siegelkraft gibt.

Aus der US 4,096,203 A ist es bekannt, bei Kaschierschmelzklebstoffen die später erreichte Bindekraft durch Einhaltung unterschiedlicher Parameter beim Polymerisieren zu beeinflussen, doch kann bei einem einmal hergestellten Produkt nur mehr diese Bindekraft erzielt werden. Darüber hinaus ist die Aufbringung wesentlich umständlicher als bei einem Lack.

Es ist das Ziel und die Aufgabe der Erfindung ein solches Material und die entsprechenden verfahrensmäßigen Parameter anzugeben.

Diese Ziele werden erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Siegelmaterial die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.

Mit anderen Worten, es wird ein Siegelmaterial verwendet, das beim Abpeelen, entweder durch das bestimmungsgemäße Öffnen oder bei Durchstoßverpackungen beim Testen, einen Kohäsionsbruch erleidet, wobei die Stärke der Haltekraft bis zum Kohäsionsbruch durch die beim Siegeln verwendeten Drücke und Temperaturen bestimmt ist. Unter Kohäsionsbruch ist zu verstehen, dass der Bruch innerhalb des Siegelmaterials verläuft und nicht durch Ablösen des Siegelmaterials vom Untergrund entsteht. Das Siegelmaterial ist bevorzugt chlorfrei, aromatenfrei, acrylatfrei und epoxidfrei.

Die erfinderischen Aufgaben werden somit durch ein transparentes heißsiegelfähiges, zur Versiegelung hauptsächlich von coextrudierten PET -Folien bzw. PET -beschichtete Folien verwendbares Beschichtungssystem wie es im Folgenden anhand des Beispiels ersichtlich ist gelöst, welches verschiedene Bindemittel enthält und anhand der im Folgenden angeführten Beispiele näher erläutert wird; alle Angaben ohne näheren Hinweis sind Gewichtsprozent:

Beispiel 1

Eine Harz- und Lösemittelkombination, bestehend aus verschiedenen Lösemitteln mit einem Siedebereich von +30°C und +200°C, wie z.B.:

Lösungsmittel: 43 Gew.% 2-Butanon und Cyclohexanon,

Hart- und Weichsegmenten mit einem Glastemperaturbereich von -100°C und +150°C, wie z.B.:

(SB)n-Block: 5 Gew.% Styrol-Butadien statistisches Blockpolymer (PS-Impact

Modifier mit 70% Anteil an Styrol und 30% an Butadien-Kautschuk), Styrol: 10 Gew.% eines Polymeren aus Styrol- und alphamethyl-Stryrol- Comonomeren

Tri-Block: 8 Gew.% eines linearen Tri-Blockcopolymeren aus Styrol und Butadien

(Bestandteile: Styrolanteil 31%, Butadienanteil 69%, dabei 82% Tri- Block und 18% Di-Block),

Di-Block: 8 Gew.% eines linearen Styrol - Butadien Di-Block-Copolymeren

(Bestandteile: 33% Styrolanteil, 67% Butadienanteil, dabei 22% Tri- Block und 78% Di-Block),

Co-Polyester: 25 Gew.%) einer Lösung eines linearen, gesättigten, amorphen, hochmolekularen Copolyester und/oder einer Mischung hieraus und

Antioxidans: 1 Gew% eines phenolischen Antioxidanzes, zusammen

Dieser Lack wurde durch folgendes Verfahren hergestellt:

Zur Herstellung des Lackes wird ein Mischkessel mit geeignetem Rührwerk verwendet. Der Mischkessel wird nicht beheizt. Das jeweilige Lösemittel wird vorgelegt und unter Rühren bei mittlerer Drehzahl die jeweiligen Gewichtsanteile folgender fester Rohstoffe langsam dem Lösemittel zugegeben. Die Mischreihenfolge sieht wie folgt aus:

Zuerst wird dem Lösemittel das (SB)n-Blockpolymer, das Styrolpolymer, das Tri-Block- polymer und zum Schluss das Di-Blockpolymer zugegeben. Die Mischung wird ohne zu Erhitzen bei erhöhter Drehzahl ca. 3 Stunden gelöst. Zum Schluss werden dann die Copolyesterlösung und das Antioxidans unter mittlerem Rühren zugegeben. Es wird noch ca. 10 Minuten bei mittlerer Geschwindigkeit nachgerührt.

Bei weiteren analogen Tests wurden die aus Tabelle 1 ersichtlichen Zusammensetzungen verwendet, in der Tabelle 1 ist auch das Beispiel 1 mit angegeben: Zusätzliche Untersuchungen und Tests wurden anhand der Formulierungen aus Tabelle 1 auf verschiedenen Substraten durchgeführt. Die in der Tabelle 1 und 2 genannte „Formulierung 1" entspricht dem im Text genannten Beispiel 1.

Von diesen Subtraten wurden hauptsächlich Aluminium 0,015 mm/PET 0,012 mm, metallisiertes bzw. transparentes Polyester der Stärken 0,023 mm, 0,036 mm und 0,050 mm verwendet. Zusätzlich wurde ebenfalls ein PET der Stärke 0,050 mm in deckend weiß beschichtet. Die besten Ergebnisse lassen sich mit folgenden Kombinationen erreichen: LM 40-60 Gew.%, Zugabe von (SB)n-Block 0-10 Gew.%, Styrol-alpha-methyl-Styrol 5-15 Gew.%, vorwiegend Tri-Block linear oder radial, jeweils allein oder als Mischung (SBS)-Block: 5-20 Gew.%, vorwiegend Di-Block (SB)-Block 0-15 Gew.%, Co-Polyester 15-30 Gew.%, Phenolisches Antioxidans 1-5 Gew.%. Bei einer linearen Ketteneinheit sind die Moleküleinheiten SBS-Blöcke hintereinander aufgebaut bis sie ein gewisses MW erhalten haben. Für radiale Ketteneinheiten gilt ein gewisses Verzweigungsmuster der SBS-Blöcke untereinander. Kombinationen sind physikalische Mischungen von beiden Molekülsystemen miteinander

Der Polyester-Film (mono oder im Verbund) auf Basis Polyethylenterephthalat ist mit einer (co-)extrudierten Schicht zwischen 0,5 - 4g/m 2 auf Basis thermoplastischem, linear gesättigtem, hochmolekularem und teilkristallinem Co-polyester als Haftgrund für die Formulierungen aus Tabelle 1 ausgerüstet. Beide Schichten sind transparent mit einem Transmissionsgrad von >99%.

Diese Substrate wurden mit einem HSL (Beispiel 1 aus dem Text) der Formulierungen aus Tabelle 1 beschichtet und die Siegelnahtfestigkeiten gegen PS und APET gemessen. Zusätzlich wurden auch Platzdruckversuche durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Verwendete Abkürzungen im Text und Tabellen

HSL Heißsiegellack

HF Haftfestigkeit

SNF Siegelnahtfestigkeit

APET amorpher Polyester

PET Polyester

PS Polystyrol

SB Styrol-Butadien-Blockcopolymer

SBS Styrol-Butadien-Styrol-Copolymer

Die Definition der Nahtfestigkeit des Lackfilms auf dem applizierten Substrat ist als reaktive Verbindung auf dem Untergrund durch Wärme und Zeit zu beschreiben. Die Definition der Siegelnahtfestigkeit des Lackfilms zu einem definierten Bodenmaterial ist die thermoplastische Verschmelzung zum Bodenmaterial durch Wärme und Zeit zu beschreiben.

Prüfungsmethoden:

Die Nahtfestigkeits- bzw. Siegelprüfung erfolgt über ein BRUGGER HSC, obere Backe einseitig beheizt, teflonbeschichtet.

Die Prüfung der Nahtfestigkeit erfolgt durch 15mm Probestreifen und der Verschweißung mittels Wärme, meistens bei 220°C, lsec und 2,35 bar, Lackfilm gegen Lackfilm oder gegen Aluminium oder gegen das eingesetzte Bodenmaterial. Durch Zugprüfung zwischen 90° und 180° mittels Zugprüfmaschine (z.B. Zwick) muss der Lackfilm in sich vollständig trennen. Es darf kein Ablösen des Lackfilms vom Substrat erfolgen. Der erreichte Wert (Kraft/ 15mm) ist ein Maß für die Haftfestigkeit.

Die Siegelprüfung erfolgt bei 180°C Siegeltemperatur, 1 sec Siegelzeit und einem Siegeldruck von 2,35 bar. Dabei werden 15mm breite lackierte Streifen ausgeschnitten und gegen das zu prüfende Bodenmaterial gesiegelt. Mittels Zugprüfung wird die Siegelnahtfestigkeit (N/15mm) ermittelt.

Die Bedingungen für das Erstellen einer Siegelkurve bei verschiedenen Temperaturen erfolgt mit einer Siegelzeit von 1 sec und einem Siegeldruck von 2,35 bar. Dabei werden 15mm breite lackierte Streifen ausgeschnitten und gegen das zu prüfende Bodenmaterial gesiegelt. Mittels Zugprüfung wird die Siegelnahtfestigkeit (N/15mm) nach DIN 55529 ermittelt.

Die Warmnahtfestigkeitsprüfung, hier als Platzdruck ausgedrückt und ermittelt, erfolgt mittels Vakuumieren gefüllter mit einer Folie versiegelter Becher bei einer Umgebungstemperatur von 60°C. Die Werte bei der die geschlossenen Becher dem Innendruck nachgeben und aufgehen, ist der für die Versiegelung spezifische Druck und ein Maß für die Warmnahtfestigkeit.

Auftragung des Lackes und Eigenschaften:

Die Formulierungen aus Tabelle 1 sind alle flüssig mit Feststoffgehalten zwischen 20 und 40 Gew.-%, und einer relativen Viskosität von 20-25 sec, als Auslaufzeit aus einem normierten Becher (DIN 4 Becher) gemessen mittels Stoppuhr. Die Applikation auf das jeweilige Substrat wird über Glattwalzen- bzw. Rasterwalzen mit Lackier- oder Tiefdruckmaschinen aufgetragen. Dabei werden in der Regel zwischen 3,5 - 4,5 g/m 2 auf das Polyestersubstrat aufgebracht.

Die Maschinengeschwindigkeiten betragen in der Regel zwischen 120 und 200 m/min bei einer Trocknertemperatur zwischen 120 und 220°C und einer Trockenzeit von 3-5 sec. Dabei ist der Lackfilm homogen, blasenfrei und gut haftend aufzubringen, welches mittels optischer Beurteilung unter dem Mikroskop geprüft wird.

Ver gleichsb eispiele :

Als entscheidendes Kriterium zum Unterschied der Eigenschaften zu den am Markt befindlichen Formulierungen auf Basis Polyester/ Acrylat/Olefm ist die Haftfestigkeit zum Substrat. Als Substrat sind hier Polyester-Oberflächen zu nennen. Die im Folgenden untersuchten Systeme entsprechend dem Stand der Technik haben Haftfestigkeiten deutlich unterhalb der Siegelnahtfestigkeit und das Bruchbild ist adhäsiv (einseitig).

Auftragung der Standardformulierungen:

Harzkombination, bestehend aus den Standardmaterialien 1-6 werden mit MEK auf eine Lackierviskosität von ca. 22-35 sec/DIN 4 Becher eingestellt. Die Auftragsmenge trocken beträgt jeweils 4g/m 2 ± 10%. Der Lack wird jeweils auf die PET-Seite aufgetragen.

Auf dem Markt befindlichen Produkte als Standardmaterialen

1 ACTEseal HSC-500 HV Fa. Actega Rhenania

2 Degalan VP 4311 E Fa. Evonik Röhm

3 Degalan VP 4322 E Fa. Evonik Röhm

4 EKP 230 E Fa. EKP

5 EKP 265 E Fa. EKP

6 Brelack LSL 1177/45 Fa. Adesiv

Die Materialien (Degalan VP 4311 E und VP 4322 E; Fa. Evonik Röhm, entsprechend der DE 10 2014 208 608 AI und der WO2015/169897) wurden als standardgemäße Vergleichsbeispiele herangezogen, auf das Substrat AU5/PET12 und auf metPET 36 μιη auf der PET-Seite aufgetragen, und die Haftfestigkeit, Siegelnahtfestigkeit und der Warmnahtfestigkeit untersucht (siehe Tabelle 3, Standardmaterialien 2 und 3).

Die Ergebnisse zeigen eindeutig die teilweise adhäsive bzw. adhäsive Abtrennung des Lackes vom Substrat, welche auf eine größere Siegelnahtfestigkeit als Haftfestigkeit hindeutet und dadurch den Nachteil hat, dass die Haftfestigkeit zum Untergrund die maximale Siegelnahtfestigkeit dominiert. Es ist keine Einstellung einer gewünschten Siegelnahtfestigkeit möglich.

Des Weiteren ist beim Abschälen bzw. Zugversuch ein teilweise adhäsives bzw. adhäsives Bruchbild gegeben, dass bei einem Abschälwinkel von 180° (Aufziehwinkel) ein teilweise adhäsives bzw. adhäsives Bruchbild und ruckartiges Peelverhalten zeigt und bei 90° (Aufziehwinkel) das gleichmäßige Peelverhalten gänzlich verschwindet und eine vollständige Abtrennung der Siegelschicht von Substrat erfolgt. Dagegen liegt bei erfindungsgemäßen Lacken ein kohäsives Bruchbild vor, das Öffnen des Bechers oder Behältnisses (Peelverhalten) erfolgt gleichmäßig und ohne ein ruckartiges Öffnen.

Die erhaltenen Resultate sind in der Zeichnung graphisch dargestellt. Dabei zeigt: die Fig. 1 die Siegelnahtfestigkeiten [N/15mm] der Formulierung 1 aus Tabelle 1 bzw. das Beispiel 1 aus dem Text, aufgetragen auf die Substrate 1), 3), 4), 6) und 7) aus Tabelle 2 gegen PS über der Siegeltemperatur in [°C],

die Fig. 2 die Siegelnahtfestigkeiten [N/15mm] der Formulierung 1 aus Tabelle 1 bzw. das Beispiel 1 aus dem Text, aufgetragen auf die Substrate 1), 3), 4), 6) und 7) aus Tabelle 2 gegen APET über der Siegeltemperatur in [°C],

die Fig. 3 die Siegelnahtfestigkeiten [N/15mm] des Vergleichsbeispielseispiels (Beispiel 2 der Tabelle 3; Degalan VP 4311 E der Fa. Evonik Röhm) auf AU5/PET12 Substrat und metPET 36μιη, auf der PET Seite aufgetragen, gegen PS und APET über der Siegeltemperatur in [°C] und

die Fig. 4 die Siegelnahtfestigkeiten [N/15mm] des Vergleichsbeispielseispiels (Beispiel 3 der Tabelle 3; Degalan VP 4322 E der Fa. Evonik Röhm) auf AU5/PET12 Substrat und metPET 36μιη, auf der PET Seite aufgetragen, gegen PS und APET über der Siegeltemperatur in [°C].

Die aus den Figuren ersichtlichen Siegelstärken zeigen, dass mit den erfindungsgemäßen Heißsiegellacken im Vergleich zu denen des Standes der Technik gleich gute oder bessere Siegelnahtfestigkeiten bei niedrigeren Siegeltemperaturen erzielt werden können. Die Siegellacke in den Fig. 1 und 2 weisen jedoch aufgrund des sich einstellenden kohäsiven Bruchs wünschenswertere mechanische Eigenschaften, als der adhäsive oder teilweise adhäsive Bruch der in Fig. 3 und 4 dargestellten Siegellacke auf. Weiters ergibt sich aus den Tabellen 2 und 3, dass alle Vergleichsbeispiele eine schlechtere Haftfestigkeit und eine schlechtere Warmnahtfestigkeit gegenüber den erfindungsgemäßen Siegellacken aufweisen, was, aufgrund des durch die Erwärmung bei der Siegelung erhöhten Innendrucks, für die Siegelung erwünscht ist. Das erfindungsgemäße Ziel einer hohen Siegelnahtfestigkeit bei gleichzeitig guter Abpeelbarkeit der Platine vom Untergrund, in Verbindung mit verbesserten Verfahrenseigenschaften, ist damit erfüllt.

Die anderen erfindungsmäßigen Lacke bringen ähnliche Ergebnisse wie das des erfindungsgemäßen Lackes, die anderen im Text genannten Vergleichsbeispiele zeigen sogar schlechtere Siegelnahtfestigkeiten, es wurde das beste Standardbeispiel zum Vergleich genommen.

Zu den verwendeten Bezeichnungen wird ausgeführt: Lösemittel:

So wie im Beispiel angegeben, können unpolare und/oder dipolar/aprotische Lösemittel eingesetzt werden. Anwendbare Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare unpolare Lösemittel sind flüssige Kohlenwasserstoffe wie n-Pentan, n-Hexan, Cyclohexan, Methylcyclohexan, n-Heptan, n-Octan, iso-Octan, Spezialbenzin 80/110, deren disperser Anteil 5D zwischen 16 und 19 und deren dipolarer Anteil δΡ bei 0 liegt und deren Siedebereich zwischen 60° und 110°C liegt.

Anwendbare Beispiele für erfindungsgemäß einsetzbare dipolare/aprotische Lösemittel sind flüssige Ester oder Ketone wie Ethylacetat, Propylacetat, Isopropylacetat, n-Butylacetat , Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und Cyclohexanon deren disperser Anteil 5D zwischen 15 und 17 und deren dipolarer Anteil δΡ zwischen 3 und 10 liegt und deren Siedebereich zwischen 60° und 110°C liegt.

Styrol-Butadien-Blockcopolymer / Styrol-alpha-methyl-Styrol:

Copolymere aus Styrol, und □ -Methyl-Styrol und Styrol-Butadien-Block-Copolymeren. Erfindungsgemäß einsetzbar für die Lackzusammensetzung werden als Bestandteile B zur Siegelung gegen polyolefmische Behältnisse hauptsächlich ungesättigte Styrol-Butadien- Block-Copolymere und statistische Styrol-Butadien-Copolymere verwendet. Styrol-Butadien- Block-Copolymere enthalten zwei verschiedene Arten von Blöcken oder Phasen: Der mittlere Block ist typischerweise ein olefmischer oder hydrierter olefmischer Block, welcher bevorzugt Hot-Tack und Haftfestigkeit erhöht. Die zwei Polystyrol Endblöcke bilden eine Phase, die die Viskosität des Heißsiegellackes reduziert und gleichzeitig die Steifigkeit des Heißsiegellackes beim Abkühlen erhöht. Die Konzentration und die Rheologie der Styrol- Phase bewirken die kohäsiven Eigenschaften des Heißsiegellackes, die Hitzebeständigkeit und die Siegeltemperatur. Der Zusatz von Styrol-Butadien-Block-Copolymeren mit hohem Diblock-Anteil, d.h. Styrol-Endphase und eine olefinische Endphase bewirkt zusammen mit den mitphasigen Styrol-Butadien-Block-Copolymeren eine Erhöhung der inneren Haftfestigkeit und Siegelung gegen polyolefmische Untergründe.

Linearer und/oder radialer Tri-Block / Linearer Di-Block (SB)-Block / Di-Block / Tri-Block: „Linear" im Sinne der Beschreibung und der Ansprüche bedeutet, dass die Comonomere in einer Linie angeordnet sind. Bei der Verwendung des Begriffs„Radial" d.h. dort sind im chemischen Sinne die Comonomere verzweigt angeordnet. Die Begriffe„Tri-Block" und„Di- Block" verstehen sich wie folgt. Polymere mit „Tri-Block" Struktur bestehen aus zwei Endblöcken (z.B. Styrol) und einem Midblock (z.B. Butadien). Polymere mit hauptsächlich „Di-Block" Charakter bestehen jeweils zwei Einheiten einem Endblock (z.B. Styrol) und einem Endblock (z.B. Butadien). Bedingt durch das Polymerisationsverfahren treten bei den erfindungsgemäßen Bindemitteln immer beide Phasen nebeneinander auf.

Polyester:

Bei dem ersten für die Lackzusammensetzung erfindungsgemäß einsetzbaren hochmolekularen, gesättigten, linearen Copolyester Cl handelt es sich um ein Kondensationsprodukt aus aromatischen Dicarbonsäuren und nicht verzweigten kurzkettigen aliphatischen Diolen jedoch mit Neopentylglykol als Comonomer. Dieser Copolyester ist jedoch nicht für alkoholische Füllgüter geeignet. Die Glasübergangstemperatur (Tg) liegt bei 67°C und der Erweichungspunkt bei 155°C. Die Säurezahl liegt bei <3 mgKOH/g nach DIN EN ISO 3682 und die Hydroxylzahl bei <9 mgKOH/g nach DIN 53 240. Das mittlere Molekulargewicht (Mw) liegt bei ca. 20000 g/mol.

Bei dem zweiten für die Lackzusammensetzung erfindungsgemäß einsetzbaren hochmolekularen, gesättigten, schwach verzweigter Copolyester C2 handelt es sich um ein Kondensationsprodukt aus aromatischen Dicarbonsäuren und schwach verzweigten langkettigen aliphatischen Diolen ohne Neopentylglykol von hoher Flexibilität und Haftkraft. Der Vorteil diese Copolyesters ist die Verwendung für alkoholische Füllgüter, z.B. feuchte Hygienetücher. Die Glasübergangstemperatur (Tg) liegt bei 40°C und der Erweichungspunkt bei 130°C. Die Säurezahl liegt bei <3 mgKOH/g nach DIN EN ISO 3682 und die Hydroxylzahl bei <9 mgKOH/g nach DIN 53 240. Das mittlere Molekulargewicht (Mw) liegt bei ca. 15000 g/mol.

Antioxidans:

Wirksame Antioxidantien für die erfindungsgemäße Lackzusammensetzung können aus der Familie der substituierten Phenole. D.h. mit Substituenten versehen, die groß, vom Volumen üppig und nicht frei beweglich wie beispielweise eine tert. Butylgruppe, substituierte Benzotriazole und substituierte Phosphate genommen werden. E ist ein Additiv, ein wirksames primär wirkendes Antioxidans aus der Gruppe der sterisch gehinderten Phenole mit einem Molekulargewicht von 531 g/mol und einem Schmelzbereich von 50-55°C. Die Dichte liegt bei 1,02 g/cm 3 .

„Statistisches":

Styrol-Einheiten. Diese können„statistisch", d.h. in zufälliger Reihenfolge angeordnet, oder in„Blöcken", d.h. geordnet in 2er- bzw. 3er- Blöcken in der Reihenfolge angeordnet sein.

„geeignetes Rührwerk":

Diese Auswahl ist nicht kritisch; zur Herstellung des Grundlackes wird ein Mischkessel mit Rührwerk verwendet, dessen Rührwerk aus zwei geometrischen Mischelementen besteht, einem Scherelement und einem Rührelement. Der Mischkessel wird nicht beheizt.

„mittlere Drehzahl" /„erhöhte Drehzahl:.

Langsames Rühren etwa 50U/min, mittlere Drehzahl, etwa 100U/min, erhöhte Drehzahl etwa 150U/min.

„hochmolekular" und„teilkristallin":

Hochmolekular bedeutet chemisch gesehen ein mittleres Molekulargewicht (Mw) von grösser 10.000 g/Mol bezogen auf das jeweilige Polymer, einen Feststoff, welcher sowohl kristalline als auch amorphe Bereiche (Domänen) enthält, bezeichnet man als teilkristallin. Im Beispiel eines Copolyesters bedeutet der Begriff "hochmolekular" ein mittleres Molekulargewicht von > 15.000 g/mol und„teilkristallin" einen Kristallisationsgrad von 20-40 %. Beide Begriffe sind immer in Abhängigkeit vom jeweiligen Polymer zu sehen und können sich dementsprechend ändern.

Tabelle 1 :

verschiedene Formulierungen des HSL in Gew.% inkl. Siegelnahtfestigkeiten gegen PS und APET (Substrat AL15/PET12)

Beispiel Löse(SB)n- Styrol- Tri-Block Di-Block Co- Anti- Auftrags SiegelnahtSiegelnahtmittel Block alpha- Linar/Radial (SB)- Polyester oxidans -menge festigkeit PS festigkeit methyl- (SBS)-Block Block (g/m 2 ) 160/180/200°C APET Styrol 160/180/200°C

Formulierung 1 43 5 10 8 (linear) 8 25 1 4 10/9/9 7,5/10/9

Formulierung 2 60 0 10 10 (linear) 0 19 1 4 4/4,5/5 11/11/10

Formulierung 3 60 0 10 10 (radial) 0 19 1 4 7/7,7/7,7 8/9/7

Formulierung 4 45 0 10 8 (linear) 0 28 4 6/6/6,5 7,5/8/8

8 (radial) 1

Formulierung 5 43 5 10 8 (linear) 0 25 4 7/7/7,5 8/8,5/8

8 (radial) 1

Tabelle 2:

Unterschiedliche Substrate beschichtet mit HSL 1 aus Tabelle 1 und Testergebnisse. Der Lack wurde jeweils auf die Polyesterseite appliziert

50μιη

Tabelle 3 :

Versuchsergebnisse mit Standard HSL Materialien. Die Heißsiegellacke wurden jeweils auf die Polyesterseite appliziert