DE1182560B - Process for the production of moisture-proof packaging material from water-sensitive films - Google Patents
Process for the production of moisture-proof packaging material from water-sensitive filmsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Internat. Kl.: B 44 dBoarding school Class: B 44 d
Deutsche KL: 75 c-5/06 German KL: 75 c -5/06
Nummer. 1182560 Number. 1182560
Aktenzeichen: B 44756 VI b/75 c File number: B 44756 VI b / 75 c
Anmeldetag: 25. Mai 1957 Filing date: May 25, 1957
Auslegetag: 26. November 1964Opening day: November 26, 1964
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen bei der Herstellung von feuchtigkeitsfesten, folienförmigen Verpackungsmaterialien.The present invention relates to improvements in the production of moisture-proof, film-shaped packaging materials.
Es ist bekannt, feuchtigkeitsfestes folienförmiges Verpackungsmaterial herzustellen, indem man eine aus einem Vinylidenchloridmischpolymerisat bestehende feuchtigkeitsfeste Schicht aus einer wäßrigen Dispersion des Mischpolymerisats auf die Oberfläche einer festen Folie aus wasserempfindlichem Material aufträgt, z. B. einer Folie aus regenerierter Cellulose, ίο Ein solches Verfahren ist z. B. in der britischen Patentschrift 663 645 beschrieben. Dieses Verfahren besteht darin, daß man zwei Folien mit je einer ihrer Oberflächen in dem Walzenspalt zwischen einem Walzenpaar zusammenbringt und eine wäßrige Dispersion des Mischpolymerisats ständig in den von den Folien unmittelbar vor dem Eintritt in den Walzenspalt gebildeten Winkel einführt und so die Oberflächen mit einem Überzug versieht. Beim Austreten aus dem Walzenspalt werden die Folien in kürzerer Zeit voneinander getrennt, als das Wasser aus der wäßrigen Dispersion des genannten Mischpolymerisats in die beiden Oberflächen eindringen kann.It is known to produce moisture-proof film-shaped packaging material by using a consisting of a vinylidene chloride copolymer consisting of a moisture-resistant layer of an aqueous Dispersion of the copolymer on the surface of a solid film made of water-sensitive material applies, e.g. B. a film made of regenerated cellulose, ίο Such a method is e.g. B. in British Patent Specification 663,645. This method is that you have two foils, each with one of their surfaces in the nip between one Bringing a pair of rollers together and an aqueous dispersion of the copolymer constantly in the of the Foil introduces the angle formed immediately before entering the nip and so the surfaces provided with a coating. When exiting the nip, the foils become shorter Time separated from each other when the water from the aqueous dispersion of said copolymer can penetrate into the two surfaces.
Auch das Glätten von Überzügen verschiedener Art, die auf Materialbahnen, beispielsweise Papierbahnen, aufgebracht sind, durch Passierenlassen über glättende Oberflächen, z. B. feststehende polierte Stäbe und praktisch trockene Walzen, ist bekannt. Methoden solcher Art sind in der deutschen Patentschrift 813 361 und denUSA.-Patentschriften 1043 021 und 1 955 414 beschrieben. Man kann die Methoden jedoch nicht beim Glätten der Dispersionen von Vinylidenchloridmischpolymerisaten anwenden, die auf Folie aufgebracht sind. Denn diese Dispersionen koagulieren leicht, besonders unter der Einwirkung von Scherkräften. Auch würde eine zur Herstellung eines Überzuges auf Folien bestimmte Dispersion, die sich auf der Oberfläche der Glättvorrichtung angesammelt hat, schnell koagulieren und hart werden. Durch angesetzte, hartgewordene Dispersion verliert die Glättvorrichtung wesentlich an Brauchbarkeit, weil die entstandenen Unebenheiten auf ihrer Oberfläche den Überzug aufreißen können.Even the smoothing of coatings of various types that are on material webs, for example paper webs, are applied by letting it pass over smooth surfaces, e.g. B. fixed polished Rods and practically dry rollers are known. Methods of this kind are described in the German patent specification 813,361 and U.S. Patents 1,043,021 and 1,955,414. You can do the methods but do not apply when smoothing the dispersions of vinylidene chloride copolymers that are applied to foil. This is because these dispersions coagulate easily, especially when exposed to them of shear forces. A dispersion intended for the production of a coating on foils, which has accumulated on the surface of the smoothing device, coagulate quickly and harden. The smoothing device loses its usefulness considerably as a result of the applied, hardened dispersion, because the resulting bumps on their surface can tear the coating.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Herstellen von feuchtigkeitsfestem Verpakkungsmaterial aus wasserempfindlichen Folien, besonders Folien aus regenerierter Cellulose, durch Beschichten mit wäßrigen Dispersionen von fumbildenden Polymerisaten, vorzugsweise Vinylidenchloridpolymerisaten oder -mischpolymerisaten, bei dem je zwei Bahnen der Folien einen Walzenspalt passieren, die Dispersion in den von den Folien unmittelbar vor Verfahren zum Herstellen von feuchtigkeitsfestem Verpackungsmaterial aus wasserempfindlichen FolienThe present invention now relates to a method for the production of moisture-proof packaging material from water-sensitive foils, especially Films made of regenerated cellulose, by coating with aqueous dispersions of film-forming Polymers, preferably vinylidene chloride polymers or copolymers, in which each Two webs of the foils pass a nip, the dispersion in the of the foils immediately before Process for the production of moisture-proof packaging material from water-sensitive Foils
Anmelder:Applicant:
British Cellophane Limited,British Cellophane Limited,
Bridgwater, Somerset (Großbritannien)Bridgwater, Somerset (UK)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. K. Traetzel, Patentanwalt,Dr.-Ing. K. Traetzel, patent attorney,
Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 176Wiesbaden-Biebrich, Rheingaustr. 176
Als Erfinder benannt:
Cyril Howard Phillips,
Durleigh, Bridgwater, Somerset
(Großbritannien)Named as inventor:
Cyril Howard Phillips,
Durleigh, Bridgwater, Somerset
(Great Britain)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Großbritannien vom 28. Mai 1956 (16 459)Great Britain May 28, 1956 (16 459)
dem Eintritt in den Walzenspalt gebildeten Winkel eingeführt wird und die Folien beim Verlassen des Walzenspaltes wieder auseinandergeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der aus dem Walzenspalt austretenden Folien mit dem noch feuchten Dispersionsüberzug mit der ständig wasserfeucht gehaltenen Trommeloberfläche einer zur Folienaufrichtung entgegengesetzt rotierenden Glättwalze in Kontakt gebracht und anschließend getrocknet wird.the entry into the nip formed angle is introduced and the foils when leaving the Roll gap are moved apart again, characterized in that each of the from the roll gap emerging foils with the still moist dispersion coating with the constantly kept water-moist Drum surface of a smoothing roller rotating in the opposite direction to the film erection in contact is brought and then dried.
Die gemäß der Erfindung mit einem Überzug versehene Folie ist frei von unschönen Streifen und Linien, auch wenn die Beschichtung bei hohen Geschwindigkeiten, die man an sich anstrebt, durchgeführt wurde.The film provided with a coating according to the invention is free from unsightly stripes and Lines, even if the coating is carried out at the high speeds that one strives for became.
Wasserempfindliche Folien sind dadurch charakterisiert, daß sie Wasser aufnehmen, wenn sie mit Wasser oder WasserdampsLin Berührung kommen; dabei neigen sie dazu, ihre Abmessungen zu verändern.Water-sensitive films are characterized by the fact that they absorb water when they come into contact with water or water vapor come into contact; included they tend to change their dimensions.
Die Glättwalze, die vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 3V2 und 15 cm, am besten zwischen 5 und 10 cm hat, kann aus rostfreiem Stahl oder einem anderen korrosionsbeständigen Material bestehen und wird an einem Ende durch eine geeignete Vorrichtung angetrieben, die eine Drehung in der gewünschten Richtung bewirkt.The smoothing roller, which preferably has a diameter between 3V2 and 15 cm, preferably between 5 and 10 cm, can be made of stainless steel or other corrosion-resistant material and is driven at one end by a suitable device allowing rotation in the desired direction.
■409 729/336■ 409 729/336
Die Glättwalze kann auf jede beliebige geeignete Weise mit Wasser angefeuchtet werden, z. B. durch partielles Eintauchen der Walze in ein Wasserbad oder durch Berührung mit einer Walze, die Wasser an die Glättwalze abgibt und ihrerseits partiell in ein Wasserbad eintaucht. Die Temperatur des Wassers ist ohne Bedeutung und kann zwischen 5 und 50° C liegen; Wasser von der üblichen Temperatur von 15° C ist durchaus geeignet. Wasserüberschuß, der auf die Glättwalze gekommen sein sollte, kann mit Hilfe eines Abstreifers entfernt werden. Während die feuchte Glättwalze bei ihrer Umdrehung die beschichtete Oberfläche der Folie berührt, kann die Schicht dabei in geringem Ausmaß abgetragen werden. Um etwa an der Walze haftendes Polymerisat zu entfernen, kann ein feststehender Abstreifer aus faserigem Material, z. B. Filz, unter der Oberfläche des Wassers in dem Tauchbad so angeordnet werden, daß er die Oberfläche der Walze berührt und dabei anhaftendes Polymerisat abwäscht.The smoothing roller can be moistened with water in any suitable manner, e.g. B. by partial immersion of the roller in a water bath or by touching a roller containing water releases to the smoothing roller and in turn is partially immersed in a water bath. The temperature of the water has no meaning and can be between 5 and 50 ° C; Water from the usual temperature of 15 ° C is quite suitable. Excess water that should have come on the smoothing roller can be with Can be removed using a scraper. While the moist smoothing roller rotates the coated one Touches the surface of the film, the layer can be removed to a small extent. A fixed scraper can be used to remove any polymer sticking to the roller fibrous material, e.g. B. felt, be placed under the surface of the water in the immersion bath so that it touches the surface of the roller and washes off adhering polymer.
Wenn die Glättwalze im trockenen Zustand gebraucht wird, werden die Streifen und Linien auf der Überzugsschicht nicht vollständig vermieden. Außerdem setzt sich an eine trockene Glättwalze Polymerisat leichter an als an eine wasserführende Glättwalze.If the smoothing roller is used in the dry state, the streaks and lines on the Coating layer not completely avoided. In addition, polymer settles on a dry smoothing roller easier than to a water-bearing smoothing roller.
Die zu überziehende Unterlage aus wasserempfindlichem Material kann aus einer Bahn von faserigem Material, z. B. Papier, bestehen, oder sie kann eine faserfreie Folie aus organischer Substanz sein, z. B. eine Folie aus regenerierter Cellulose, die aus Viskose, Kupferoxydammoniakcellulose oder irgendeiner anderen wäßrigen Lösung oder Dispersion von Cellulose hergestellt worden ist. Folien aus Alginsäurederivaten oder aus Eiweißsubstanz, z. B. Gelatine oder Casein, oder aus niedrigsubstituiertem Celluloseäther oder niedrigsubstituiertem Celluloseester oder aus Polyvinylalkohol können auch verwendet werden. Die Folie kann entweder die Form einer kontinuierlichen Folienbahn oder eines Bahnabschnitts haben.The base to be covered made of water-sensitive material can consist of a web of fibrous Material, e.g. B. paper, exist, or it can be a fiber-free film of organic matter, e.g. B. a regenerated cellulose film made of viscose, cupric ammonia cellulose or any other aqueous solution or dispersion of cellulose has been prepared. Films made from alginic acid derivatives or from protein substance, e.g. B. gelatin or casein, or from low-substituted Cellulose ethers or low-substituted cellulose esters or made from polyvinyl alcohol can also be used will. The film can either be in the form of a continuous web of film or a section of web to have.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren können als Beschichtungsmasse mancherlei Typen filmbildenden synthetischen, organischen Polymerisaten verwendet werden. Polyvinylidenchlorid und MischpolymerisateVarious types of film-forming coating compositions can be used as coating compositions in the process according to the invention synthetic, organic polymers can be used. Polyvinylidene chloride and copolymers
b) 65 bis 4 Gewichtsprozent einer oder mehrerer der folgenden Verbindungen, die eine Vinylgruppe oder substituierte Vinylgruppe enthalten, nämlich monomeres Methacrylnitril; monomere Alkylester von Acrylsäure oder Methacrylsäure mit 1 bis 5 Kohfenr stoff atomen in der Alkylgruppe; monomeres Vinylchlorid; monomeres Vinylacetat oder monomeres Styrol, und gegebenenfallsb) 65 to 4 percent by weight of one or more of the following compounds, the one Vinyl group or substituted vinyl group, namely monomeric methacrylonitrile; monomeric alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid with 1 to 5 Kohfenr substance atoms in the alkyl group; monomeric vinyl chloride; monomeric vinyl acetate or monomeric styrene, and optionally
c) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent einer sauren ungesättigten Verbindung oder eines Gemisches von zwei oder mehr solcher sauren ungesättigten Verbindungen, nämlich Itaconsäure oder Itaconsäureanhydrid, Citraconsäure oder Citraconsäureanhydrid, oder Mesaconsäure; und gegebenenfalls monomeres Acrylnitril zusätzlich zu der Vinylverbindung oder substituierten Vinylverbindung oder Mischung aus diesen (b) oder auch an Stelle einer Vinylverbindung oder substituierten Vinylverbindung, wenn die Mischung noch eine andere Vinylverbindung enthält. Die Mischung als Ganzes macht 100 °/o aus.c) 0.5 to 10 percent by weight of an acidic unsaturated compound or a mixture of two or more such acidic unsaturated compounds, namely itaconic acid or itaconic anhydride, citraconic acid or citraconic anhydride, or mesaconic acid; and optionally monomeric acrylonitrile in addition to the vinyl compound or substituted Vinyl compound or mixture of these (b) or instead of one Vinyl compound or substituted vinyl compound if the mixture still has one contains other vinyl compound. The mixture as a whole is 100%.
Mischpolymerisate, die erhalten wurden durch Polymerisation eines Gemisches, enthaltendCopolymers obtained by Polymerization of a mixture containing
a) 35 bis 96 Gewichtsprozent monomeres Vinylidenchlorid, a) 35 to 96 percent by weight of monomeric vinylidene chloride,
b) 65 bis 4 Gewichtsprozent monomeres Acrylnitril undb) 65 to 4 percent by weight of monomeric acrylonitrile and
c) 0,5 bis 10 Gewichtsprozent einer sauren ungesättigten Verbindung oder eines Gemisches aus zwei oder mehreren solcher sauren ungesättigten Verbindungen, nämlich Itaconsäure oder Itaconsäureanhydri4 Citraconsäure oder Citraconsäureanhydrid oder Mesaconsäure. Die Mischung enthält keine substituierte oder unsubstituierte Vinylverbindung. Die oben angegebenen Bestandteile machen 100% aus.c) 0.5 to 10 percent by weight of an acidic unsaturated compound or a mixture from two or more such acidic unsaturated compounds, namely itaconic acid or itaconic anhydride, citraconic acid, or citraconic anhydride, or mesaconic acid. The mixture does not contain any substituted or unsubstituted vinyl compound. The ingredients listed above make up 100%.
An anderen filmbildenden synthetischen, organischen Polymerisaten seien beispielsweise Polyviayl-Other film-forming synthetic, organic polymers are, for example, polyvinyl
von Vinylidencnlorid'Wrdln'vörzu'g^wdse've'men- 45 chlorid und Mischpolymerisate von Vinylchlorid und det. Von solchen Mischpolymerisaten seien bei- Vinylacetat genannt. Die Herstellung von flussigen,von Vinylidencnlorid'Wrdln'vörzu'g ^ wdse've'men- 45 chloride and copolymers of vinyl chloride and det. Such copolymers include vinyl acetate. The production of liquid,
wäßrigen, kolloidalen Dispersionen dieser Polymeri-aqueous, colloidal dispersions of these polymer
5555
spielsweise erwähnt:for example mentioned:
1. Mischpolymerisate, die erhalten wurden durch Polymerisation eines Gemisches von1. Copolymers obtained by polymerizing a mixture of
a) 35 bis 98 Gewichtsprozent monomeren! Vinylidenchlorid unda) 35 to 98 weight percent monomeric! Vinylidene chloride and
b) 65 bis 2 Gewichtsprozent von monomerem Acrylnitril,b) 65 to 2 percent by weight of monomeric acrylonitrile,
und zwar eines Gemisches, das keinen anderen mit monomerem Vinylidenchlorid polymerisierbaren Bestandteil und keine saure ungesättigte Verbindung, wie Itaconsäure oder Itaconsäureanhydrid, Citraconsäure oder Citraconsäureanhydrid oder Mesaconsäure, enthält und in dem die Bestandteile so gewählt sind, daß sie zusammen 100 % ergeben.namely a mixture that no other polymerizable with monomeric vinylidene chloride Component and not an acidic unsaturated compound, such as itaconic acid or itaconic anhydride, Citraconic acid or citraconic anhydride or mesaconic acid, and in which the ingredients are selected so that they together 100%.
2. Mischpolymerisate, die erhalten wurden durch Polymerisation eines Gemisches aus2. Copolymers obtained by polymerizing a mixture of
a) 35 bis 96 Gewichtsprozent monomerem Vinylidenchlorid,a) 35 to 96 percent by weight monomeric vinylidene chloride,
sate ist dem Fachmann bekannt.
Um die Folie undurchlässig für Wasserdampf zu machen, ist es nicht erforderlich, sie auf beiden Seiten
zu beschichten, doch empfiehlt sich die zweiseitige Beschichtung, wenn man vermeiden will, daß sich die
Folie rollt.sate is known to the person skilled in the art.
In order to make the film impermeable to water vapor, it is not necessary to coat it on both sides, but the two-sided coating is recommended if one wants to prevent the film from rolling.
Die wäßrige kolloidale Dispersion des Polymerisats wird auf die Folienunterlage in einer so düoaea Schicht aufgetragen, daß das darin enthaltene Wasser völlig von der Folienunterlage aufgesogen wird uad das dispergierte Polymerisat ineinanderfließt und einen glatten transparenten Überzug bildet. Das absorbierte Wasser kann durch Erhitzen aus der beschichteten Folie entfernt werden. Die Überzugsschicht oder -schichten können dann so hoch erwärmt werden, daß die Partikel des aus der Dispersion abgelagerten Polymerisats sich vereinigen. Durch das nachfolgende Beispiel wird die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe der Vorrichtung illustriert, die in der Zeichnung als Beispiel schematisch dargestellt ist. Die ZeichnungThe aqueous colloidal dispersion of the polymer is applied to the film base in such a düoaea Layer applied so that the water contained in it is completely absorbed by the film base uad the dispersed polymer flows into one another and forms a smooth, transparent coating. That absorbed Water can be removed from the coated film by heating. The coating layer or layers can then be heated as high be that the particles of the deposited polymer from the dispersion combine. The following example is used to carry out the method according to the invention illustrated the device, which is shown schematically in the drawing as an example. The drawing
Claims (1)
die andere, rotieren. Eine wäßrige Dispersion, die in Nach dieser Behandlung werden die Folienbahnen kolloidaler Dispersion 45% eines Vinylidenchlorid- 14 und 15 getrocknet, indem man sie 5 Sekunden Acrylnitril-Mischpolymerisates (85:15) enthält, wird lang der Strahlung eines elektrischen Heizkörpers in den von den beiden Folien unmittelbar vor ihrem 35 aussetzt. Die Spalte 13 zwischen den Walzen 11 und Eintritt in den Walzenspalt gebildeten Winkel ein- 12 wird dann auf etwa 0,006 cm verbreitert, die geführt, und zwar 0,0164 ecm auf je 2,54 cm, um die Folienbahnen noch einmal eingeführt, wobei die besieh die Peripherie der Walzen fortbewegt (= etwa reits beschichteten Seiten auf den Walzen 11 und 12 0,007 ecm je cm der Drehung). Mit Hufe von Luft- aufliegen, und dann wird wie oben angegeben die düsen (in der Zeichnung nicht dargestellt), die auf 40 Mischpolymerisatdispersion aufgebracht. Nachdem Punkte gerichtet sind, die etwa 0,635 cm von den das Wasser verdampft ist, werden die Überzüge auf Rändern der Folienbahnen entfernt sind, wird die beiden Seiten der Folienbahnen erhärtet, indem man Dispersion in einem kleinen Becken oder Reservoir die Folien 15 Sekunden lang der Strahlung eines elek-16 gehalten, das etwa 24 cm breit und nicht mehr trischen Heizkörpers aussetzt. Die gebildete Schicht als etwa 0,65 cm tief ist. 45 ist auf beiden Seiten der Folie etwa 0,00012 cm dick.As can be seen from the drawing, two intensities of contact have little effect on brass rollers 11 and 12, each one of which eliminates the streaks and lines. Therefore, a length of 30 cm and a diameter of 12 cm, even in the case of a film web 14 with good surfaces, is attached in such a way that its axes lie horizontally and essentially tangentially parallel to one another. The distance 13 between the two ao contact with the roller 17 is sufficient. When the rollers 11 and 12 is set so that it has a wide web of film 14, however, because its edges are about 0.0056 cm. If two webs 14 and 15 are longer than the middle, the contact angle must be made from commercially available "normal" (in contrast to the film web 14 with the roller, enlarged from the further treated, e.g. water vapor impermeable, until the web 14 is over its entire width with a nonchalant) film made of regenerated cellulose, that is to say a 25 of the roller 17 is in contact. Because of this, the water-sensitive, fiber-free, organic sub-position of the deflecting roller 22 can be punched along the sheet JK , each about 0.0022 cm thick and 25.5 cm wide. However, the angle that is made through the gap between the rollers, the deflection of the coated film web from and the rollers 11 and 12 are designated in a different way from their original path, should not be more than driving them at the same speed, in 30-90 °. A second smoothing roller with the one counterclockwise part belonging to it belongs to the film web 15.
the other, rotate. After this treatment, the film webs of colloidal dispersion 45% of a vinylidene chloride 14 and 15 are dried by containing them for 5 seconds of acrylonitrile copolymers (85:15) exposing both foils just before her 35. The gap 13 between the rollers 11 and entry into the roller gap formed angle 12 is then widened to about 0.006 cm See the periphery of the rollers moved (= approximately already coated sides on rollers 11 and 12 0.007 ecm per cm of rotation). With hooves of air, and then, as indicated above, the nozzles (not shown in the drawing), which are applied to the copolymer dispersion. After points about 0.635 cm from which the water has evaporated, the coatings on the edges of the film webs are removed, the two sides of the film webs are hardened by dispersing the films in a small basin or reservoir for 15 seconds of radiation of an electric 16, which is about 24 cm wide and no longer exposed to tric radiators. The layer formed is considered to be about 0.65 cm deep. 45 is about 0.00012 cm thick on both sides of the foil.
feuchtete, rotierende Glättwalze 17, wobei die beschichtete Seite der Folienbahn mit der Walze 17 in Verfahren zum Herstellen von feuchtigkeits-Kontakt ist. Die Walze 17, die durch in der Zeich- festem Verpackungsmaterial aus wasserempfindnung nicht dargestellte Mittel angetrieben wird, be- 60 liehen Folien, besonders Folien aus regenerierter steht aus rostfreiem Stahl und hat einen Durch- Cellulose, durch Beschichten mit wäßrigen Dismesser von 7,5 cm. Sie taucht mit ihrem unteren Teil persionen von filmbildenden Polymerisaten, vorin das Wasser 18 des Bades 19 ein. zugsweise Vinylidenchloridpolymerisaten oder14 then runs over the claim with water:
Moist, rotating smoothing roller 17, the coated side of the film web with the roller 17 being in the process of establishing moisture contact. The roller 17, which is driven by means not shown in the drawing made of water-sensitive packaging material, has borrowed foils, especially foils made of regenerated stainless steel and has a cellulose diameter of 7.5 by coating with aqueous diameters cm. It is immersed with its lower part persions of film-forming polymers, in front of the water 18 of the bath 19. preferably vinylidene chloride polymers or
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