DE1284884B - Verfahren zum UEberziehen von nichtmetallischen Unterlagen mit einem AEthylenpolymerisatfilm - Google Patents
Verfahren zum UEberziehen von nichtmetallischen Unterlagen mit einem AEthylenpolymerisatfilmInfo
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Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum zogen werden sollen, abgelagert. Das Substrat kann
Überziehen von Substraten bzw. Schichtträgern. ,-. jedes nichtmetallische Material, wie Holz, Papier,
Seit langem hat sich das Überziehen von Substraten Pappe, Wellpappe, Leder, Gewebe, Cellulosehydrat,
mit Polyäthylen als zweckmäßig erwiesen; es wird des- Glas, Pergament oder Kunststoff, sein,
halb in großem Umfang durchgeführt. Oft wird das 5 Unter dem hier verwendeten Ausdruck »eine Acryl-Überziehen
nach dem sogenannten Heißschmelz- säure« ist eine α,β-monoäthylenisch ungesättigte Monoauspreßverfahren
durchgeführt, bei dem das Poly- carbonsäure mit 3 bis 7 Kohlenstoffatomen zu veräthylen
geschmolzen, das geschmolzene Polyäthylen stehen. Beispiele für solche Säuren sind die Acryl-,
durch eine schlitzförmige Düse zwecks Bildung eines Methacryl-, Äthacryl-, Croton-, Isoeroton-, Tiglin-,
geschmolzenen Films des Polyäthylens ausgepreßt und io Angelika- und Seneciosäure. Von diesen wird die
der geschmolzene Film auf dem Substrat, das über- Acrylsäure selbst (CH2 = CH — COOH) bevorzugt,
zogen werden soll, abgelagert wird. Diesem Verfahren .. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendehaften
aber zahlreiche Nachteile an, unter anderem ten Mischpolymerisate sind willkürliche Mischpolyein
geringer Haftgrad, zwischen dem Polyäthylen und merisate und können nach bekannten Verfahren, z. B.
dem Substrat. In der Überzahl der Anwendungsfälle 15 dadurch, daß man ein Gemisch aus Äthylen und einer
wird aber eine gute Haftung des Polyäthylens an dem Acrylsäure unter Rühren hohen Drücken und erhöhten
Substrat als wesentlich angesehen. Berichtet worden Temperaturen in Gegenwart eines geeigneten Katalyist,
daß eine verbesserte Haftung erzielt werden kann, sators unterwirft, hergestellt werden,
wenn man das Polyäthylen bei sehr hohen Tempera- Neben diesen Vorteilen, die das vorliegende Verfah-
turen auspreßt. Man hat dadurch aber nicht die ge- 20 ren bietet, wurde gefunden, daß Tinten bzw. Druckwünschte
Haftfestigkeit erreicht, und außerdem haben farben gut auf den Überzügen aus den in dem erfinsich
bei dem Verfahren auch noch andere Probleme dungsgemäßen Verfahren benutzten Mischpolymerisaergeben.
Dazu gehört z. B., daß sich der geschmolzene ten haften. Es-ist keine besondere Behandlung not-FiIm
an den Kanten »einrollt« und an jeder Kante wendig, um die erfindungsgemäß überzogenen Subeinen
Randwulst bildet, der anschließend abgeschnit- as strate mit Druckfarben zu bedrucken. Gefunden
ten werden muß und dadurch Verluste sowohl an wurde, daß das in dem erfindungsgemäßen Verfahren
Überzug als auch an Schichtträger (Substrat) verur- benutzte Harz einen niedrigen Gelgehalt, ausgesacht.
Dieses sogenannte »Einrollen« bewirkt eine Ver- zeichnete Farben und ebensolcheAuspreßeigenschaften
ringerung in der Breite des Films zwischen der Aus- besitzt. Zur Illustration dieser letzteren wurde gefunpreßdüse
und der Ablagerungsstelle des Films auf dem 30 den, daßp- das Mischpolymerisat aus 97,4 Gewichts-Substrat.
Eine weitere Schwierigkeit der bekannten prozent Äthylen und 2,6 Gewichtsprozent Acrylsäure
Verfahren liegt darin, daß man sie nicht so schnell wie mit einer Geschwindigkeit von mehr als 161,5 m/Min,
gewünscht durchführen und dennoch ein zufrieden- ausgezogen werden kann und daß bei dieser Geschwinstellendes
Produkt erhalten kann. digkeit das Einrollen nur 3,05 cm beträgt.
Erfindungsgemäß wird nunmehr ein verbessertes .35 Bei dem Heißschmelzauspreßverfahren der Erfin-Verfahren
zum Überziehen nichtmetallischer Sub- dung können der Schmelze geringere Mengen anderer
strate vorgeschlagen, bei dem man ein in der Wärme Stoffe, wie Farbstoffe, Pigmente, Stabilisierungsmittel,
weichgemachtes Äthylenpolymerisat in Form eines Schmiermittel, andere Harze als das Äthylen-Acryldünnen
Films auspreßt und diesen Film auf das Sub- säure-Mischpolymerisat, Füllstoffe usw. einverleibt
strat aufbringt, ehe eine wesentliche Abkühlung des 40 werden. .......
Films eintritt. Ein wesentliches Kennzeichen der Erfin- Beispiel 1
dung liegt darin, daß das benutzte Äthylenpolymerisat
das willkürliche Mischpolymerisat von Äthylen mit In einem aus einem Rührautoklav bestehenden
einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure ist. Reaktionsgefäß wird ein willkürliches Mischpolymeri-Zweckmäßig
enthält dieses willkürliche Mischpolymeri- 45 sat hergestellt, das — wie durch Infrarotanalyse besät
2 bis 12 und vorzugsweise 3 bis 5 Gewichtsprozent stimmt — in polymerisierter Form 96 Gewichtsder
Monocarbonsäure. Besonders gute Ergebnisse prozent Äthylen und 4 Gewichtsprozent Acrylsäure
werden erzielt, wenn die in dem willkürlichen Misch- enthält. In das Reaktionsgefäß werden je Stunde
polymerisat benutzte äthylenischungesättigte Monocar- 36,3 kg Äthylen und 0,95 kg Acrylsäure gegeben. Die
bonsäure 3 bis 7 Kohlenstoffatome im Molekül enthält, so Monomeren werden in Gegenwart eines Peroxy-Däs
erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zum katalysator bei einem Druck von 1100 at und einer
Überziehen von gewebten und nichtgewebten Erzeug- Temperatur von 2100C umgesetzt. Das durch Abnissen
oder Bändern geeignet. Ungewöhnlich gute trennung von unumgesetztem Monomere gewonnene
Verbundfestigkeiten und Abziehwerte werden beim Mischpolymerisat hat eine Dichte von 0,926 g/cem
Überziehen von Papier oder Kunststoffsubstraten, wie 55 und den Schmelzindex 5.
Kunststoffilmen, erhalten. Sehr vorteilhaft kann das Dieses Mischpolymerisat wird durch eine 101,6 cm
Überziehen bei Filmen aus Celluloseacetat, Homo- oder lange Auspreßvorrichtung mit einem Durchmesser von
Mischpolymerisaten von Vinylidenchlorid oder Poly- 6,35 cm und dann durch eine 71,1 cm breite Auspreßäthylenterephthalat
durchgeführt werden. Die Erfin- düse zwecks Bildung eines geschmolzenen Films gedung
betrifft weiterhin auch die nachdembeanspruchten 60 preßt. Das Polymerisat wird bei einer Temperatur von
Verfahren erhältlichen überzogenen Gegenstände. 302° C ausgepreßt und der geschmolzene Film auf
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Er- einer gebleichten 65 g/m2 Kraftpapierunterlage abgefindung
wird ein willkürliches Mischpolymerisat aus lagert. Der ausgepreßte Film weist eine Einrollung von
Äthylen und einer Acrylsäure, das in der polymerisier- nur 2,54 cm auf und haftet sehr gut an dem Kraftpapier,
ten Form 2 bis 12 Gewichtsprozent der Acrylsäure 65 .
enthält, als heiße Schmelze in Form eines dünnen B e 1 s ρ 1 e 1 2
Films ausgepreßt und der Film auf dem Substrat, z. B. Ein Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisat mit der
einer Folie, einem Film oder einem Blatt, die über- gleichen Dichte und dem gleichen Schmelzindex wie
im Beispiel 1, das aber 97 Gewichtsprozent Äthylen und 3 Gewichtsprozent Acrylsäure enthält, wird auf
ein Kraftpapier (65 g/m2) aufgezogen. Auf dem Papier werden Überzüge von 0,01 mm Dicke hergestellt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird unter Verwendung des Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisats
ein überzogenes Papier mit einem Adhäsionswert von 93 (von dem möglichen Wert 100) erhalten.
B e i s ρ i e 1 3
Das Verfahren des Beispiels 2 wird in allen wesentlichen Einzelheiten wiederholt, nur daß die Überzugsdicken
auf 0,008 mm eingestellt werden. Das Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisat
weist den Adhäsionswert 72 auf.
B e i s ρ i e 1 e 4 bis 15
In jedem dieser Beispiele wird das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung eines Mischpolymerisats
aus 97,4 Gewichtsprozent Äthylen und 2,6 Gewichtsprozent Acrylsäure mit einer Dichte von 0,9238 g/ccm
ίο und dem Schmelzindex 8,7 durchgeführt. Die Angaben
für diese Beispiele sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt.
Auspreßtemperatur | Abziehgeschwindigkeit | Überzugsdicke | Adhäsion*) | |
JJwI O L*l wl | (0C) | (m/Min.) | (mm) | (kg/cm2) |
4 | 288 | 54,8 | 0,01 | 0,63 |
5 | 288 | 67,1 | 0,01 | 0,35 |
6 | 288 | 79,2 | 0,005 | 0,21 |
7 | 288 | 91,4 | 0,005 | 0,21 |
8 | 315 | 54,8 | 0,013 | 1,96 |
9 | 315 | 67,1 | 0,01 | 1,27 |
10 | 315 | 79,2 | 0,008 | 0,77 |
11 | 315 | 91,4 | 0,008 | 0,63 |
12 | 338 | 54,8 | 0,01 | 2,03 |
13 | 338 | 67,1 | 0,01 | 1,89 |
14 | 338 | 79,2 | 0,008 | 1,03 |
15 | 338 | 91,4 | 0,008 | 0,77 |
*) Perkins-Southwick-Adhäsionstest.
Beispiele 16 bis 25
In diesen Beispielen wurde das im Beispiel 4 benutzte Mischpolymerisat auf verschiedene Schichtträger
aufgebracht, die in der folgenden Tabelle II zusammen mit den angewandten Auspreßtemperaturen,
den Dicken der Überzüge und den Abschälfestigkeiten derselben angegeben sind. Die Überzüge werden auf
20 · 30,5 cm große Bögen aufgebracht, indem man sie durch den Apparat mit einer Geschwindigkeit von
27,4 m/Min, hindurchgehen läßt. Die Abschälfestigkeiten werden auf einer Prüfvorrichtung bestimmt, die
mit einer Geschwindigkeit von 25,4 cm/Min. Proben von 2,54 cm Breite prüft.
Substrat Auspreßtemperatur
CQ
CQ
Überzugsdicke
(mm)
(mm)
Abschälfestigkeit (g)
16
17
18
19
20
21
22
17
18
19
20
21
22
Polyäthylenterephthalat
Polyäthylenterephthalat
Celluloseacetat*)
Celluloseacetat*)
Celluloseacetat*)
Celluloseacetat*)
Celluloseacetat überzogen mit Vinyliden-
chloridpolymerisat**)
Celluloseacetat überzogen mit Vinyliden-
chloridpolymerisat**)
Celluloseacetat überzogen mit Vinyliden-
chloridpolymerisat**)
Celluloseacetat überzogen mit Vinyliden-
chloridpolymerisat**)
288
302
288
302
315
330
302
288
302
315
330
288
302
315
330
302
315
330
0,028
0,028
0,03
0,028
0,028
0,03
0,028
0,025
0,03
0,03
0,03
20
15
85
325
konnte nicht getrennt werden 20
45
70
275
*) Äthylen-Acrylsäure-Mischpolymerisat, auf die unüberzogene Seite aufgebracht.
**) Äthylen-Acrylsäure-Miscchpolymerisat, auf die überzogene Seite aufgebracht.
Claims (4)
1. Verfahren zum Überziehen von nichtmetallischen Unterlagen — insbesondere von Geweben,
Faservliesmaterialien, besonders Papier, Kunststoffgegenständen, besonders Kunststoffilmen, speziell
aus Celluloseacetat, aus Homo- oder Mischpolymerisaten von Vinylidenchlorid oder aus
Polyalkylenterephthalat — durch Vorpressen eines
durch Erwärmung erweichten Äthylenpolymerisats in Form eines dünnen Films und Aufbringen des
Films auf die Unterlage, ehe eine wesentliche Abkühlung des Films erfolgt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß man als Äthylenpolymerisat ein Mischpolymerisat aus Äthylen und einer äthylenisch ungesättigten Monocarbonsäure
mit unregelmäßiger Aufeinanderfolge der Comonomereneinheiten verwendet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat 2 bis
12 Gewichtsprozent der Monocarbonsäure enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das willkürliche Mischpolymerisat
3 bis 5 Gewichtsprozent der Säure enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Monocarbonsäure 3 bis
7 Kohlenstoffatome je Molekül enthält.
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