DE1034973B

DE1034973B - Heat sealable papers

Info

Publication number: DE1034973B
Application number: DEK15072A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl-Heinz Ziesecke
Original assignee: KRUPP KOHLECHEMIE GmbH
Current assignee: KRUPP KOHLECHEMIE GmbH
Priority date: 1952-08-06
Filing date: 1952-08-06
Publication date: 1958-07-24

Description

Heißsiegelfähige Papiere In neuerer Zeit haben die sogenannten heißsiegelfähigenWachse immer mehr an Bedeutung gewonnen. Unter heißsiegelfähigem Wachs versteht man ein Wachs, das bei erhöhter Temperatur klebend und damit siegelfähig wird. Mit einem derartigen Wachs imprägnierte Papiere können beispielsweise nach Erwärmen auf Siegeltemperatur aufeinandergeklebt werden, ohne daß die Siegelnaht in der Kälte getrennt werden kann.Heat-sealable papers In recent times, the so-called heat-sealable waxes gained more and more importance. The term heat-sealable wax is understood to mean a Wax that becomes adhesive and therefore sealable at elevated temperatures. With a Such wax-impregnated papers can, for example, after heating to the sealing temperature be glued together without the sealing seam being separated in the cold can.

Es ist bekannt, als Überzugs- und Imprägniermasse ein Gemisch aus Paraffin und einem in Gegenwart flüchtiger Halogenide hergestellten Isobutylenpolymerisat zu verwenden. Ob dieses Gemisch heißsiegelfähig ist, ist nicht angegeben. Es ist auch bekannt, feuchtigkeitsdichte Überzüge unter Verwendung von chlorierten Diphenyl- oder Polyphenylharzen herzustellen. Bei diesen Harzen handelt es sich um zyklische Verbindungen, während das nach einem anderen Vorschlag verwendete Paraffinwachs, das mit einem (chlorfreien) Kondensationsprodukt aus chloriertem Paraffin und aromatischem Kohlenwasserstoff gemischt wird, keine chlorierten Köhlenwasserstoffe enthält. Diese vorbekannten Gemische können sich hinsichtlich ihrer Eignung als Heißsiegelwachs mit dem nach der Erfindung nicht messen. Auch ist es bekannt, Gegenstände, die gegen Feuchtigkeit widerstandsfähig sein sollen, mit einem Überzug aus einer filmbildenden Masse und einer organischen Halogenverbindung zu überziehen. Die Verwendung von Paraffin neben den organischen Halogenverbindungen ist nicht vorgesehen. Auch die Verwendung als Heißsiegelwachs ist nicht erwähnt. Ein anderer bekannter Vorschlag geht dahin, Polyäthylen hinsichtlich der Biegsamkeit und des Erweichungspunktes dadurch zu verbessern, daß man gummiartige Kohlenwasserstoffpolymere zusetzt. Da die Äthylenpolymere Molekulargewichte über 4'000 haben sollen, handelt es sich nicht um Paraffine. Die hohe Viskosität dieser vorbekannten Masse erschwert das maschinelle Auftragen der Masse auf Papier.It is known to use a mixture of coating and impregnating compounds Paraffin and an isobutylene polymer prepared in the presence of volatile halides to use. It is not stated whether this mixture is heat-sealable. It is also known, moisture-proof coatings using chlorinated diphenyl or to produce polyphenyl resins. These resins are cyclical Compounds, while the paraffin wax used according to another proposal, the one with a (chlorine-free) condensation product of chlorinated paraffin and aromatic Is mixed with hydrocarbons, does not contain chlorinated hydrocarbons. These previously known mixtures can differ in terms of their suitability as heat-sealing wax do not measure with the according to the invention. It is also known to use objects against Moisture resistant should be with a coating of a film-forming To coat mass and an organic halogen compound. The usage of Paraffin in addition to the organic halogen compounds is not provided. Also the Use as heat sealing wax is not mentioned. Another popular suggestion goes to polyethylene in terms of flexibility and softening point by adding rubbery hydrocarbon polymers. There the ethylene polymers should have molecular weights above 4,000, it is not about paraffins. The high viscosity of this previously known mass makes the machine difficult Applying the mass to paper.

Als Heißsiegelwachse verwendet man vor allen Mischungen von Paraffinen mit kleineren Mengen von in der Wärme klebenden Kunststoffen. Als Kunststoff werden beispielsweise Polyäthylen und Polyisobutylen verwendet. Diese gibt man in Mengen bis etwa 30'°/o des Paraffins zu. Als Paraffin wird vor allem ein solches mit einem höheren Schmelzpunkt, d. h. mit einem Schmelzpunkt über 60° C. verwendet. Teilweise jedoch, wo die Siegeltemperatur nicht zu hoch liegen soll, verwendet man auch zwischen 50 und 60° C schmelzendes Tafelparaffin. Man kann auch hochschmelzende Paraffine mit einem Schmelzpunkt über 80° C mit derartigen Tafelparaffinen ver-:;chneiden. In den Fällen, in denen die Siegeltemperatur über 100° C liegen soll - das ist vor allem dann der Fall, wenn die Verpackung nach dem Versiegeln noch sterilisiert werden muß -, verwendet man als Paraffinkomponente gern die höchstschmelzenden Anteile der synthetischen Fischer-Tropsch-Paraffine.Mixtures of paraffins are mainly used as heat sealing waxes with smaller amounts of heat-sticking plastics. As a plastic for example, polyethylene and polyisobutylene are used. These are given in quantities up to about 30% of the paraffin. A paraffin with a higher melting point, d. H. with a melting point above 60 ° C. is used. Partially however, where the sealing temperature should not be too high, one also uses between Table paraffin melting at 50 and 60 ° C. You can also use high-melting paraffins with a melting point above 80 ° C with such table paraffins. In those cases in which the sealing temperature should be above 100 ° C - that is the case especially the case if the packaging is still to be sterilized after sealing must - one likes to use the highest melting parts as the paraffin component the synthetic Fischer-Tropsch paraffins.

Da der Preis der obengenannten Polymerisationskunststoffe wesentlich über dem Paraffinpreis, und zwar auch dem des synthetischen Hartparaffins, liegt, wäre es verlockend, einen Kunststoff für diese Zwecke einzusetzen, der im Preis wesentlich niedriger liegt.Because the price of the above polymerization plastics is significant is above the paraffin price, including that of synthetic hard paraffin, it would be tempting to use a plastic for these purposes that is in price is much lower.

Nach der Erfindung werden zur Herstellung heißsiegelfärhiger Papiere durch Imprägnieren Gemische von festen Paraffinen mit bei Raumtemperatur festen bis zähflüssigen chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere solchen, die aus einem zwischen 320 und 450° C siedenden Gemisch synthetischer Köhlenwasserstoffe oder aus einem über 90° C schmelzenden synthetischen Hartparaffin mit einer Penetrationszahl unter 5 hergestellt wurden, verwendet.According to the invention for the production of heat-sealable papers by impregnating mixtures of solid paraffins with solid paraffins at room temperature to viscous chlorinated aliphatic hydrocarbons, especially those from a mixture of synthetic hydrocarbons boiling between 320 and 450 ° C or from a synthetic hard paraffin which melts above 90 ° C and has a penetration number under 5 were used.

Chloriert man beispielsweise die als Gatsch bekannte und zwischen 320 und 450°C siedendeKo'hlenwasserstofffraktion der Fischer-Tropsch-Synthese, dann tritt zunächst eine starke Verflüssigung ein, und mit steigendem Chlorgehalt wird die erwärmte Schmelze allmählich zähflüssiger, bis sie schließlich bei einem Chlorgehalt, der z. B. etwa 50 bis 6511/o und darüber betragen kann. einen bei normaler Temperatur harten Kunststoff ergibt.For example, if you chlorinate that known as Gatsch and between 320 and 450 ° C boiling hydrocarbon fraction of the Fischer-Tropsch synthesis, then a strong liquefaction occurs first, and with increasing chlorine content becomes the heated melt gradually becomes more viscous until it finally reaches a chlorine content, the z. B. can be about 50 to 6511 / o and above. one at normal temperature hard plastic.

Derartige Chlorierungsprodukte ergeben im Gemisch mit Paraffinen Wachse, die bei erhöhter Temperatur stark klebende Eigenschaften aufweisen.Such chlorination products result in a mixture with paraffins waxes, which have strong adhesive properties at elevated temperatures.

Außer der größeren Preiswürdigkeit dieser C'hlorierungsprodukte haben sie noch eine sehr vorteilhafte Eigenschaft, nämlich ihre bakterizide Wirkung. Es ist bekannt, daß man in der Verpackungsindustrie, vor allem bei geschnittenem Schwarzbrot, Pumpernickel usw. bemüht ist, die Verpackung so dicht wie möglich herzustellen, um die Lebensmittel gegen das Einwirken von Bakterien zu schützen. Trotzdem läßt es sich, besonders in den Sommermonaten, nicht vermeiden, daß ein erheblicher Teil der verpackten Lebensmittel nach einiger Zeit anfängt zu schimmeln. Es hat sich nun gezeigt, daß Papiere, die mit Heißsiegelwachsen nach der Erfindung imprägniert sind, ein Verpackungsmaterial darstellen, das den Inhalt über mehrere Wochen hinaus gegen den Bakterienangriff schützt.Besides the greater value for money these chlorination products have they have another very beneficial property, namely their bactericidal effect. It it is known that in the packaging industry, especially with sliced black bread, pumpernickel etc. tries to keep the packaging as tight as possible to protect the food against the effects of bacteria. Nevertheless, especially in the summer months, it cannot be avoided that a A considerable part of the packaged food begins to go moldy after a while. It has now been shown that papers with heat seal waxes according to the invention are impregnated, represent a packaging material that the contents over several Protects against bacterial attack for weeks.

So wurde beispielsweise mehrere Male der Versuch gemacht, eine Packung Pumpernickel zu teilen und die eine Hälfte in der üblichen mit Aluminiumfolien kaschierten Papierpackung zu belassen, während die andere Hälfte in ein Papier gewickelt wurde, das mit einem derErfindungentsprechenden Wachs imprägniert worden war. Es hat sich nun bei diesen Packungen gezeigt, daß im ersten Falle, d. h. bei Verwendung des üblichen mit Aluminium kaschierten Papiers der Pumpernickel nach im allgemeinen 10 Tagen anfing zu schimmeln, während im letzteren Falle, bei Verwendung eines mit dem erfindungsgemäßen Heißsiegelwachs imprägnierten Papiers, selbst nach 3 Wochen keinerlei Schimmelspuren zu bemerken waren, obwohl die Packung alle 3 Tage geöffnet worden war. Beispiele 1. Eine zwischen 320 und 450° C siedende Kohlenwasserstofffraktion der Fischer-Tropsch-Synthese (bekannt als Gatsch) wurde dadurch chloriert, daß man bei 80° C einen lebhaften. Chlorstrom durch die Gatschschmelze strömen ließ. Die Chlorierung wurde Tiber etwa 36 Stunden fortgesetzt, bis :ein Chlorgehalt von ungefähr 62% erreicht war. Nach der Chlorierung wurden im Vakuum durch Blasen mit Luft das gelöste Chlor und der gelöste Chlorwasserstoff entfernt. Von dem nunmehr sehr zähflüssigen Chlorierungsprodukt wurden 15 Gewichtsteile mit 85 Teilen eines synthetischen Hartparaffins des Schmelzpunktes 95° C und der Penetrationszahl 4 im aufgeschmolzenen Zustand vermischt. Nach dem Erstarren wurde ein heißsiegelfähiges Wachs erhalten, das sich sehr gut für die Papierimprägnierung eignete und bei einer Temperatur von rund 100° C siegelfähig war.For example, several attempts were made to get a pack Split pumpernickel and laminated one half in the usual with aluminum foils Leaving the paper package while the other half was wrapped in paper, which had been impregnated with a wax according to the invention. It has now shown in these packs that in the first case, i. H. when using the customary aluminum-clad paper based on Pumpernickel in general 10 days began to go moldy, while in the latter case, when using one with the paper impregnated with the heat seal wax according to the invention, even after 3 weeks No traces of mold were noticeable, although the pack was opened every 3 days had been. Examples 1. A hydrocarbon fraction boiling between 320 and 450 ° C the Fischer-Tropsch synthesis (known as Gatsch) was chlorinated by doing at 80 ° C a lively. Let chlorine stream flow through the slack melt. the Chlorination was continued for about 36 hours until: a chlorine content of approximately 62% was achieved. After the chlorination, the dissolved chlorine and the dissolved hydrogen chloride removed. From the now very viscous one The chlorination product was 15 parts by weight with 85 parts of a synthetic hard paraffin the melting point 95 ° C and the penetration number 4 in the melted state mixed. After solidification, a heat-sealable wax was obtained which very well suited for paper impregnation and at a temperature of around 100 ° C was sealable.

2. Ein synthetisches Hartparaffin des Schmelzpunktes 95° C und der Penetrationszahl 4 wurde, wie oben beschrieben, chloriert. Als Chlorierungstemperatur wurde jedoch 100° C gewählt. Dieses Paraffin wurde nach kurzer Einwirkungszeit ähnlich wie der Gatsch sehr dünnflüssig und zeigte von einem Chlorgehalt von etwa 50°/o an eine zähe Konsistenz. Die Chlorierung wurde bis zu einem Chlorgehalt von 65 0/0 fortgesetzt. 7% dieses Chlorierungsproduktes in Mischung mit 9311/o des nicht chlorierten Einsatzparaffins ergaben ein sehr gutes heißsiegelfähiges Wachs, dessen Siegeltemperatur bei etwa 120° C lag.2. A synthetic hard paraffin with a melting point of 95 ° C and Penetration number 4 was chlorinated as described above. As the chlorination temperature however, 100 ° C was chosen. This paraffin became similar after a short exposure time like satchel very thin and showed a chlorine content of about 50 per cent to a tough consistency. The chlorination was carried out to a chlorine content of 65% continued. 7% of this chlorination product mixed with 9311 / o of the non-chlorinated Use paraffins produced a very good heat-sealable wax, its sealing temperature was about 120 ° C.

3. Ein synthetisches Hartparaffin vom Schmelzpunkt 10ß° C und einer Penetrationszahl unter 1 wurde in gleicher Weise wie im Beispiel 2 bis zu einem Chlorgehalt von rund 6511/o chloriert. Die Chlorierung wurde in diesem Falle unter Belichtung mit einer normalen 100-Watt-Birne durchgeführt. Das Chlorierungsprodukt war bei normaler Temperatur sehr hart und zeigte ebenfalls eine sehr zähe Konsistenz im Schmelzfluß. 511/o dieses Chlorierungsproduktes wurden mit 95% des nicht chlorierten Einsatzparaffins im Schmelzfluß vermischt, und zwar in der Weise, daß zunächst das Paraffin aufgeschmolzen wurde und in diese Schmelze hinein das Chlorierungsprodukt gegeben wurde. Diese Mischung stellte ein bei hoher Temperatur siegelfähiges Wachs dar, dessen Siegeltemperatur bei ungefähr 140° C lag.3. A synthetic hard paraffin with a melting point of 10 ° C. and one Penetration number below 1 was in the same manner as in Example 2 up to one Chlorine content of around 6511 / o chlorinated. The chlorination was under in this case Exposure carried out with a normal 100 watt bulb. The chlorination product was very hard at normal temperature and also had a very tough consistency in the melt flow. 511 / o of this chlorination product was 95% of that which was not chlorinated Use paraffins mixed in the melt flow, in such a way that initially the Paraffin was melted and the chlorination product into this melt was given. This mixture produced a wax which was sealable at high temperature the sealing temperature of which was approximately 140 ° C.

Claims

PATEN TANSPRCCIIE 1. The use of a mixture of solid paraffins with chlorinated aliphatic hydrocarbons that are solid to viscous at room temperature, in particular those made from a mixture of synthetic hydrocarbons boiling between 320 and 450 ° C or from a synthetic hard paraffin melting above 90 ° C with a penetration number under 5 for the production of heat-sealable papers by impregnation.

2. The use of a mixture according to An. Claim 1, in the manufacture of which the chlorinated aliphatic Hydrocarbons with over 70% of a paraffin, preferably a synthetic one Hard paraffins, the melting point of which is above 50 ° C, preferably around 100 ° C, mixed became.

3. The use of a mixture specified in claims 1 and 2 for such purposes according to claim 1, in which a bactericidal effect is desired, for. For impregnating paper intended for food packaging. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 537595, 615938, 700 909; British Patent No. 444,403; French patent NTr. 691 294; U.S. Patents No. 1960 266, 2,085,373, 2,098,539, 2,369,471; Warth: The Chemistry and Technologie of waxes, 1947, p.267.