DD224605A1

DD224605A1 - Wachskomposition zur kaschierung, beschichtung und siegelung

Info

Publication number: DD224605A1
Application number: DD26430184A
Authority: DD
Inventors: Eckard Schwingal; Wilfried Henning; Erwin Pasbrig; Christian Lange; Gertraud Gutsche; Heidemarie Reichmann
Original assignee: Mansfeld Kombinat W Pieck Veb
Priority date: 1984-06-20
Filing date: 1984-06-20
Publication date: 1985-07-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wachskomposition zur Kaschierung, Beschichtung und Siegelung zwischen Aluminium-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen in allen Kombinationsmoeglichkeiten. Ziel und Aufgabe der Erfindung bestehen darin, eine fuer Veredlungszwecke universell einsetzbare Wachskomposition herzustellen, die sich durch erhoehte Verarbeitungs- und Gebrauchswerteigenschaften, oekonomischeren Materialeinsatz und verminderte Umweltbelastung bei gleichzeitiger Erhoehung der Haftfestigkeit von Verbunden, der Abriebfestigkeit, der Siegelfestigkeit, der Peelfaehigkeit der Siegelverbunde sowie der Flexibilitaet auszeichnet. Erreicht wird dies dadurch, dass einer aus Hartparaffinen, Mikrowachsen, Polyolefinen und deren Copolymeren, Ester- und Saeurewachsen bestehenden Wachskomposition, vorzugsweise 0,2 bis 4 Gew.-% eines Silanhaftmittels mit einer primaeren Aminogruppe, wie beispielsweise g-Aminopropyltriaethoxysilans, zugemischt werden.

Description

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll an einigen Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Eine Wachsmasse, hergestellt durch Mischen von 47,8Gew.-% Hartparaffin mit einem Erstarrungspunkt von 333K, 3SGew.-% Mikrowachs mit einem Erstarrungspunkt von 337 K, 12 Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copoiymerisat mit einem Vinylacstatgehalt von 31 Gew.-%, TGew.-% hochmolekularem Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 25000, und 0,2Gew.-% eines Silanhaftmittels mit einer primären Aminogruppe, wie z. B. γ-Aminopropyltriäthoxysilan, wird zur Beschichtung, Kaschierung und Siegelung von Aiuminium-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen mit sich und in allen Kombinationsmöglichkeiten, vorzugsweise für Verpackungsmaterialien, eingesetzt. Die Wachskomposition ist durch folgende Kenndaten charakterisiert:

Erstarrungspunkt: 341K

Tropfpunkt: 345 K

Viskosität bei 373 K: 215cSt

Penetration

(298 K/100 g/5s): 100-10"¹mm.

Beispiel 2

Eine Wachsmasse, hergestellt durch Mischen von 21,6Gew.-% Hartparaffin mit einem Erstarrungspunkt von 335 K, 66Gew.-% Mikrowachs mit einem Erstarrungspunkt von 347K, 12Gew.-% Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat mit einem Vinylacetatgehalt von 34Gew.-% und einem Schmelzindex von 100 bis 150 und 0,4Gew.-% γ-Aminopropyltriäthoxysilan, die analog Beispiel 1 eingesetzt wird, ist durch folgende Kennzahlen charakterisiert:

Erstarrungspunkt: 348 K

Tropfpunkt: 352 K

Viskosität bei 373 K: 52cSt

Penetration

(298K/100g/5s): 13-10"¹mm.

Beispiel 3

Einer Wachsmasse, hergestellt durch Mischen von 60 Gew.-% Hartparaffin-Vollraffinat mit einem Erstarrungspunkt von 335 K, 38Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisats mit einem Vinylacetat-Gehalt von 37Gew.-% werden 2Gew.-% γ-Aminopropyltriäthoxysilan zugesetzt und analog Beispiel 1 eingesetzt. Folgende Kenndaten charakterisieren diese Mischung:

Erstarrungspunkt: 334 K

Tropfpu η kt: 345 K

Viskosität bei 373 K: 4 90OcSt

Penetration

(298K/100g/5s): " 4,5-10-'mm.

Beispiel 4

Einer Wachsmasse, hergestellt durch Mischen von 59,29 Gew.-%. H a rtpa raff in voll raff in at mit einem Erstarrungspunkt von 335K, 15Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates mit einem Vinylacetat-Gehalt von 23Gew.-% und einem Schmelzindex von 3 und 15Gew.-% eines Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates mit einem Vinylacetat-Gehalt von 32 Gew.-% und einem Schmelzindex von 5, 5Gew.-% eines Hochdruckpolyäthylenwachses mit einem Erstarrungspunkt von 371 K und einem mittleren Molekulargewicht von ca. 3000, 5Gew.-% eines veresterten Montanwachses, 0,7Gew.-%-y-Aminopropyitriäthoxysilan, werden 0,01 Gew.-% eines Antioxdants zugegeben. Es wird eine Wachskomposition mit den Kenndaten:

Tropfpunkt: 371 K

Viskosität bei 413 K: 286OcSt

Penetration bei

298 K/100 g/5 s: 5-10~¹mm

erhalten, die bevorzugt dort als Beschichtungswachs eingesetzt werden kann, wo Siegeifähigkeit und hervorragende Sperrschutzeigenschaften erforderlich sind.

Aus der nachfolgenden Tabelle sind die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wachskomposition (mit Silanhaftmittei = b) gegenüber den herkömmlich bekannten Wachsmassen (ohne Silanhaftmittei = a) ersichtlich.

Wachsmasse a b

Auftragsgewichte	1	1
Haftfestigkeit	2-3	3
Haftfestigkeit bei
Feuchteeinfluß	1	3
Siegelfestigkeit
gegen Polymere	1	3
Abriebfestigkeit	3	4
Viskosität	1	1
Wasserdampfundurchlässigkeit	3	4
1 = gering
2 = befriedigend
3 = gut
4 = sehr gut

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Die erfindungsgemäße Wachskomposition stellt ein universell verwendbares Produkt für die Veredlung von Verpackungsmaterial dar, das sich durch vergleichbar hohe Haftfestigkeit der Verbünde, durch Abriebfestigkeit, Siegelfestigkeit, Peeifähigkeit der Siegelverbunde und Flexibilität auszeichnet.

Beim Einsatz dieser Wachsmischung als Kaschierwachs ist es möglich, unterschiedlichste Verbünde aller Kombinationsmöglichkeiten zwischen Al-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen mit vergleichbar minimalen Auftragsgewichten bei gleichen Bahngeschwindigkeiten auf den Verarbeitungsmaschinen zu erreichen. Die Siegelfestigkeit wird vergleichbar verbessert. Die Anforderungen an Wasserdampfundurchlässigkeit, Aroma-, Luft- und Fettdichtigkeit werden erfüllt.

Claims

Erfindungsanspruch:

Wachskomposition zur Kaschierung, Beschichtung und Siegelung zwischen Aluminium-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen, bestehend aus Hartparaffinen, Mikrowachsen, Polyolefinen und deren Copolymeren, vorzugsweise solchen aus Äthylen und Vinylacetat, Ester- und Säurewachsen, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 10Gew.-%, insbesondere 0,2 bis4Gew.-%, eines Silanhaftmittels mit der Strukturformel R-(CH₂I_n — Si(OFO₃ enthält, wobei R eine Alkyl-, Vinyl-, Methacryl-, Azet-, Amino-, Epoxidgruppe, insbesondere eine primäre Amino- oder Methacrylgruppe, ist, OR' die hydrolysierbare Alkoxygruppe, vorzugsweise eine Äthoxygruppe, darstellt und η sich zwischen 1 und 10, vorzugsweise 2 und 4, bewegt.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wachskomposition, die zur Herstellung von Kaschierungen, Beschichtungen und Siegelungen zwischen Al-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen in allen Kombinationsmöglichkeiten eingesetzt werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Zur Erzielung von wasserdichten bzw. und wasserdampfundurchlässigen Kaschierungen, Beschichtungen sowie Siegelungen von Aluminium-Folien, Kunststoff-Folien, Papier, Karton, anderen Metall-Folien und Verbunden dieser Materialien in allen Kombinationsmöglichkeiten werden hauptsächlich Wachsmassen der Erdöl- und Koleraffination angewandt. Durch Modifizierung der genannten Wachse mit Polymeren und Copolymeren, Harzen u. a. werden die physikalischen Eigenschaften, wie biespielsweise Haftvermögen, Härte, Verbundfestigkeit, Flexibilität, positiv beeinflußt. In DD-WP 86504 wurde diesbezüglich eine Wachskomposition für Kaschierung, Beschichtung und Siegeiung von Materialien für Verpackungszwecke beschrieben, welche gekennzeichnet ist durch einen Zusatz von mikrokristallinem Wachs und Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat zu Hartparaffinen. Eine weitere Anpassung wird durch Zumischen von niedermolekularen Polyolefinwachsen zu der oben genannten Mischung erreicht.

Diese Wachskomposition ist aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung nicht für den universellen Einsatz, insbesondere nicht zur Verwendung als Siegelwachs, geeignet.

Des weiteren ist bekannt, daß bei mit dieser Komposition hergestellten Verbunden bei Feuchteeinfluß die Haftfestigkeit stark absinkt und somit eine drastische Verschlechterung der Gebrauchswerteigenschaften nach sich zieht. In DD-WP 120214 werden Wachskompositionen für Beschichtungen von Verpackungsmaterialien, insbesondere von Verpackungsmaterialien für Nahrungsmittel, bestehend aus einer Mischung von Hartparaffinen, Mikrowachsen, Copolymerisaten, Polyäthylen und Ester- bzw. Säurenwachsen, beschrieben. Gegenüber den herkömmlichen Beschichtungsund Siegelwachsen soll eine Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften erreicht werden. Dies betrifft insbesondere den Abrieb bei der Verarbeitung auf hochproduktiven Verpackungsmaschinen sowie die Oberflächensaugfähigkeit und Wasserdampfdurchlässigkeit der beschichteten Materialien.

Diese speziell für Beschichtungen beschriebene Wachskomposition ist aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung nicht als vielseitig einsetzbares Siegelbeschichtungsmittel für Siegelungen gegen verschiedene Polymere, Glas und Metalle geeignet. Außerdem weisen damit hergestellte Verbünde niedrige Haftfestigkeiten bei Feuchteeinfluß auf.

Die Erhöhung des Polymeranteils in der Wachskomposition führt infolge des drastischen Anstieges der Viskosität zu ökonomisch nicht vertretbaren Auftragsdicken und muß als Möglichkeit der Verbesserung der Gebrauchswerteigenschaften ausgeschlossen werden.

In der GB-PS 1193812 wird eine Erdölwachskomposition beschrieben, welche Erdölwachs, ein Copolymer eines Olefins und ungesättigten Esters sowie einen geringen Anteil eines N-(di- odertriaikoxysilylalkyl) polyaminoalkans mit einer sekundären Aminogruppe enthält.

Diese Zusammensetzung ist besonders geeignet für die Anwendung als Schmelzklebestoff auf Oberflächen wie Zellulosestoffe, wie z. B. Papier, und zeigt eine verbesserte Haftung des entstandenen abgekühlten festen Films auf dem Schichtträger. Andere Eigenschaften der Wachskomposition, wie z. B. die Siegelung gegeneinander, sollen keine Verschlechterung aufweisen.

Zur Erreichung einer verbesserten Haftung auf Zellulose-Stoffen können laut Erfindungsbeschreibung nur N-(di-oder trialkoxysiiylalkyl) poiyaminoalkane mit einer sekundären Aminogruppe eingesetzt werden. Demgegenüber zeigt der Einsatz von Silanhaftmitteln mit einer Methacryl- oder bzw. primären Aminogruppe beschreibungsgemäß keine haftverbesserte Wirkung und beeinflußt die Siegelung gegeneinander negativ.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Wachskomposition zur Kaschierung, Beschichtung und Siegelung von Aluminium-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen in allen Kombinationsmöglichkeiten mit erhöhten Verarbeitungs- und Gebrauchswerteigenschaften, ökonomischerem Materialeinsatz und verminderter Umweltbelastung.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die zu lösende technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Wachskomposition zur Kaschierung, Beschichtung und Siegeiung von Aluminium-Folien, Kunststoff-Folien, Karton, Papier, Glas und anderen Metallen zwischen sich und in allen Kombinationsmöglichkeiten zu entwickeln, welche eine erhöhte Haftfestigkeit der Verbünde, Abriebfestigkeit, Siegelfestigkeit, Peelfähigkeit der Siegelverbunde sowie Flexibilität gewährleistet und für Veredlungszwecke universell einsetzbar ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bekannten Wachskompositionen für Kaschierungen, Beschichtungen und Siegelungen, bestehend aus Hartparaffinen, Mikrowachsen, Polyolefinen und deren Copolymere, vorzugsweise solchen aus Äthylen und Vinylacetat, Ester- und Säurewachsen, 0,1 bis 10Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 4Gew.-%, eines Silanhaftmittels zugemischt werden.

Die Silanhaftmittel besitzen die allgemeine Strukturformel R-(CH₂I_n — Si(OR')₃, wobei R ein Alkyl, Vinyl, Methacryl-, Azet-, Amino-, Epoxidgruppe, vorzugsweise eine primäre Aminogruppe, ist, OR' die hydrolysierbare Alkoxygruppe, vorzugsweise eine Äthoxygruppe, darstellt und η sich zwischen 1 bis 10, vorzugsweise 0,2 und 4, bewegt.