DE1546444C3

DE1546444C3 - Plastische Überzugsmasse zum Überziehen von Papierprodukten, Pappe usw

Info

Publication number: DE1546444C3
Application number: DE19631546444
Authority: DE
Inventors: Irving P. Nutley N.J.; Jakaitis Eugene A. Syosset; Taranto Frank J. Flushing; N.Y.; Hammer (V.StA.)
Original assignee: Mobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1962-03-12
Filing date: 1963-03-11
Publication date: 1978-02-23

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine plastische Masse zum Überziehen von Papier, Pappe, Kraftpappe, Kartons od. dgl. und betrifft insbesondere eine Über- ₅'₀ zugsmasse zur Verwendung beim Überziehen von faseriger Pappe für Behälter für Flüssigkeiten und Feststoffe.

Es ist üblich, viele Artikel in Papier und Kartons zu verpacken, z. B. Speck, Butter, Margarine, Milch und Fruchtsäfte. Um einen leckdichten Behälter für diese Artikel zu schaffen, wird die Verpackung gegenwärtig mit einer Schicht aus Paraffinwachs überzogen. Es ist bekannt, daß Paraffinwachs eine hervorragende Beständigkeit gegen Wasserdampfdurchtritt aufweist, g₀ vorausgesetzt, daß der Wachsüberzug nicht schadhaft ist. Paraffinwachs ist jedoch sehr spröde, und demgemäß bricht das Wachs bei jeder wesentlichen Formänderung. An den Knickstellen, die bei der Herstellung und Zusammenfügung der Verpackung gebildet wer- g₅ den, entstehen Brüche und Sprünge in dem Wachsüberzug, und der Dampfdurchtritt durch die Bruchoder Sprungstellen ist sehr groß.

Es sind viele Anstrengungen gemacht worden, um Wachsmassen durch Raffineriebehandlung und Mischung mit anderen Stoffen zu verbessern. Es ist mikrokristallines Wachs zu dem Paraffinwachs zugesetzt worden, um das Wachs geschmeidiger und weniger bruchanfällig zu machen. Für die gleichen Zwecke sind Kautschuk, öl und tiefer schmelzende Wachse zugegeben worden. Diese Zusätze bringen eine gewisse Abhilfe, sie führen jedoch zu einer Erweichung des Wachses und geben ihm ein mattes stumpfes Aussehen, einen fettigen schmierigen Griff und versetzen es in einen Zustand, in dem es leicht beschädigt werden kann oder schmiert. Der gebildete Überzug ist vielfach weich, klebrig oder schmierig. Dieser Überzug ist zur Verwendung als Zwischenschicht oder Zwischenüberzug zwischen mehreren Lagen oder Schichten geeignet, er ergibt aber als Decküberzug keine gut aussehende Verpackung.

Es ist bekannt, gewisse Materialien, z. B. Fischer-Tropsch-Wachs oder Polyäthylen, zu Paraffinwachs zuzusetzen, um die Eigenschaften des Überzuges zu verbessern. Die im allgemeinen verwendete Menge an Polyäthylen war infolge von Schwierigkeiten bei der ( Bildung einer Lösung von Wachs und Polyäthylen auf eine sehr kleine Menge, z. B. 0,1 bis 0,2 Gewichtsprozent der Zusammensetzung, beschränkt. Die Duktilität und die Heißsiegelfähigkeit des Wachses wird durch Zugabe selbst kleiner Mengen Polyäthylen verbessert. Das Polyäthylen verbessert auch die Zugfestigkeit des Wachses. Es wird jedoch bei der geringen Konzentration an Polyäthylen, die im allgemeinen in dem Wachs angewendet werden kann, die Biegsamkeit nicht wesentlich verbessert. Darüber hinaus ist der Griff des überzogenen Materials nicht zufriedenstellend, er ist im wesentlichen wachsartig.

Aus der USA.-Patentschrift 2 877 196 ist es bekannt, eine Mischung von Erdölwachs und einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylacetat als Überzugsmasse zu verwenden. Diese Mischung hat plastische Eigenschaften und zeigt hohe Zugfestigkeit und Duktilität. Papiere oder Pappen, die mit dieser Mischung überzogen sind, haben einen recht guten Anfangsglanz, angemessene Zugfestigkeit und Duktilität. Nach einer Weile leiden sie jedoch an einer Reif bildung • oder der Bildung einer fettartigen Ausschwitzung mit v» starker Beeinträchtigung des Aussehens. Bei den in der USA.-Patentschrift 2 877196 angegebenen Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisaten handelt es sich um solche Mischpolymerisate, die einen polymerisierten Vinylacetatgehalt von etwa 5 bis etwa 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise von etwa 15 bis 20 Gewichtsprozent aufweisen. Die Konzentration des Mischpolymerisats im Wachs wird mit etwa 0,1 bis etwa 20 Gewichtsprozent des Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisats angegeben, das einen Schmelzindex von etwa 0,5 bis 1000, vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 1000, hat.

Es sind verschiedene Zusatzmittel beschrieben worden, die das Ausblühen oder die Reifbildung bei Mischungen aus Wachs und Vinylacetat-Äthylen-Mischpolymerisat hemmen sollen, diese Mittel beseitigen jedoch die Reifbildung nicht vollständig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine plastische Überzugsmasse zum Überziehen von Papierprodukten, Pappe usw., zu schaffen, die nicht die unerwünschte Erscheinung der Reifbildung aufweist und sich dadurch auszeichnet, daß sie Überzüge ergibt, welche dauernd ein gutes Aussehen und gute physikalische Eigenschaften aufweisen und allen Anforde-

rungen hinsichtlich Zugfestigkeit, Duktilität und Griff Genüge leisten und auch für die Verpackung von Lebensmitteln, Arzneimitteln, Chemikalien od. dgl. geeignet sind.

Die plastische Überzugsmasse gemäß der Erfindung zum Überziehen von Papierprodukten, Pappe usw. mit einem Gehalt an Paraffinwachs und Mischpolymerisaten aus Äthylen oder Propylen und einem äthylenisch ungesättigten Ester ist dadurch gekennzeichnet, daß sie 35 bis 90 Gewichtsprozent Paraffinwachs, 1 bis 60 Gewichtsprozent des Mischpolymerisats, 1 bis 25 Gewichtsprozent Ceresinwachs oder 3 bis 40 Gewichtsprozent Polyäthylen enthält.

Die Erfindung umfaßt Überzugsmassen aus Paraffinwachs, Mischpolymerisat und Ceresinwachs, Überzugsmassen aus Paraffinwachs, Mischpolymerisat und Polyäthylen, die darüber hinaus Ceresinwachs enthalten können. In allen Ausführungsformen können außerdem natürliche Harze, z. B. Polyterpene, Antioxydationsmittel und andere Additive vorhanden sein, ao

Aus der französischen Patentschrift 1163 689 ist die Herstellung einer Formmasse bekannt, die verbesserte Extrudierbarkeit aufweisen soll und ein spezielles Gemisch von Wachs und einem »pyrolytischen« olefinischen Polymerisat, wie z. B. Polyäthylen, umfaßt.

In dem »Taschenbuch für die Wachsindustrie« von Lüdecke-Ivanovszky, (1958), S. 413, ist beschrieben, daß Ceresin in Wachsüberzügen verwendet worden ist.

Aus der österreichischen Patentschrift 208 075 ist ein Verfahren zur Herstellung von wachsartigen, niedermolekularen Polyäthylenen mit einem Fließ/Tropfpunkt von 100 bis 115⁰C, einer Schmelzviskosität bei 120⁰C von 100 bis 3000 cSt und einem kristallinen Anteil von 55 bis 75 % bekannt, wobei Äthylen mit einem Zusatz von 5 bis 30% Wasserstoff, bei einer Temperatur von 120 bis 180⁰C und Druck von 300 bis 600 at unter Verwendung eines Radikale bildenden Katalysators, gegebenenfalls in Anwesenheit von Benzol polymerisiert wurde. Es handelt sich dabei um eine besondere katalytische Behandlung zur Senkung der Viskosität und gleichzeitigen Erhöhung des Schmelzpunkts von Polyäthylen.

In der USA.-Patentschrift 2 882 246 ist eine Zusammensetzung aus einem überwiegenden Anteil eines Wachses mit einem Schmelzpunkt von mindestens 37,8°C bestehend aus Paraffinwachs, Candelillawachs, Carnaubawachs, Montanwachs oder Walratwachs und 0,1 bis 10 Gewichtsprozent eines festen Polyäthylens, das durch Polymerisation von Äthylen in Anwesenheit eines Katalysators aus Chromoxyd, der sechswertiges Chrom auf mindestens einem Oxyd bestehend aus Siliciumdioxyd und Aluminiumoxyd als Träger enthält, hergestellt worden ist, wobei das Polyäthylen eine Dichte im Bereich von 0,92 bis 0,97 und einen Schmelzpunkt im Bereich von 113 bis 127°C hat, beschrieben.

Aus der USA.-Patentschrift 2 761 851 ist eine modifizierte Paraffinwachszusammensetzung von verbesserter Beständigkeit gegen »Blocking« bekannt, die im wesentlichen aus kristallinem Paraffinwachs mit einem Zusatz von etwa 3% Polyäthylen eines Molekulargewichts von etwa 3700 besteht.

In der USA.-Patentschrift 2 559 645 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wachszusammensetzung beschrieben, die ein Äthylenpolymerisat mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 6000 bis etwa 140 000 enthält, bei dem man ein homogenes Gemisch aus einem Äthylenpolymerisat mit einem mittleren Molekulargewicht von etwa 6000 bis etwa 140 000 mit annähernd einer gleichen Menge eines amorphen Petroleumwachses mit einem Schmelzpunkt zwischen etwa 40⁰C und etwa 88⁰C bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wachses bildet und dann in das Gemisch bei einer Temperatur über dem Schmelzpunkt des Wachses eine weitere Menge des Wachses einverleibt, um eine homogene Wachszusammensetzung zu erhalten. Es handelt sich um das Mischen von Polyäthylen mit amorphem Wachs.

Aus der US-PS 2 953 541 sind Massen aus festem Polyäthylen und einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Äthylacrylat bekannt, die zur Herstellung von Behältern, Rohrleitungen od. dgl. vorgesehen sind und welche die verschiedensten Zusatzstoffe enthalten können, wie z. B. Wachse, Tone, Erdalkalicarbonate, Kautschuk od. dgl., wobei die Zusatzstoffe nur in geringen Mengen vorhanden sind und die Eigenschaften des Produktes, das grundsätzlich eine Kunststoffmasse darstellt, nicht maßgeblich beeinflussen. Es handelt sich somit nicht um plastische Überzugsmassen zum Überziehen von Pappe od. dgl.

In der US-PS 2 728 735 ist eine Wachsüberzugsmasse beschrieben, die aus wenigstens etwa 60 %> Paraffinwachs (F = 43,3 - 65,6° C), 0,05 bis 20% Olefinpolymer und 1 bis 20% Paraffinwachs (F = 74 — 90,6° C) besteht, wobei es sich bei den eingesetzten Olefinpolymeren um eine Art von Wachsen handelt, die selbst Kohlenwasserstoffmaterialien darstellen und nicht sauerstoffhaltige Polymere. Die gemäß dieser US-Patentschrift erhaltenen Überzugsmassen haben insbesondere den Nachteil, daß sie kein zufriedenstellendes Aussehen haben, da ihnen die erwünschte Transparenz fehlt. Außerdem fühlen sich Überzüge aus den bekannten Massen »fettig« an, was nicht erwünscht ist.

Aus der US-PS 2 490 550 sind Überzugsmassen für Papier, Cellulosefilme usw. bekannt, die aus 15 bis 50%, vorzugsweise 35%, Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat, 30 bis 80%, vorzugsweise 55%, hartem, sprödem Harz und 1 bis 30%, vorzugsweise 10%, Wachs bestehen, wobei das Wachs Paraffinwachs, Ceresinwachs oder mikrokristallines Wachs sein kann.

Die GB-PS 879 959 beschreibt die Verwendung einer Mischung von 20 bis 99 Gew.-% Erdölwachs und 1 bis 80 Gew.-% eines Mischpolymerisats aus Äthylen und Vinylacetat in einem Molverhältnis von 4:1 bis 16 :1 für die Herstellung von Überzugsmassen. In dieser Patentschrift befindet sich kein Hinweis darauf, daß noch andere Materialien eingeschlossen werden sollen. Die Mischung von Erdölwachs und einem Mischpolymerisat aus Äthylen und Vinylacetat weist, wie schon vorstehend erwähnt, die unangenehme Eigenschaft auf, daß sie im Lauf der Zeit die Bildung von Reif oder einer fettartigen Ausschwitzung zeigt, was ihre Verwendung für die Beschichtung von Papier, Pappe od. dgl., insbesondere für die Verpackung oder Aufnahme von Lebensmitteln, ausschließt.

Aus keiner der angeführten Veröffentlichungen ist eine plastische Überzugsmasse zum Überziehen von Papierprodukten, Pappe usw. bekannt, die nicht zur Reifbildung neigt und Überzüge mit einem dauernd guten Aussehen ergibt, die allen Anforderungen hinsichtlich Zugfestigkeit, Duktilität und Griff entsprechen.

Mikrokristallines Wachs wird aus Gemischen von schweren Destillölen und/oder Rückstandsschmierölen nach bekannten Lösungsmittelabscheidungsmethoden erhalten. Das Wachs wird aus der Lösungsmittellösung durch Kühlung der Flüssigkeit auf eine Temperatur im Bereich von etwa 4 bis 16° C erhalten, wobei ein Wachs erzeugt wird, das bei etwa 65 bis 77°Cschmilzt. Das herkömmliche mikrokristalline Wachs kann als aus zwei Komponenten bestehend angesehen werden, nämlich einer Ceresinwachskomponente, die bei hoher Temperatur schmilzt, und einer plastischen Wachskomponente, die bei einer mittleren Temperatur schmilzt. Wenn man ein mikrokristallines Wachs in einem Lösungsmittel in Lösung bringt und diese auf etwa 35 bis 41⁰C abkühlt, scheidet sich die Ceresinkomponente aus, während das tiefer schmelzende plastische Wachs in Lösung bleibt.

Die Zugabe von gewöhnlichem mikrokristallinem Wachs zu Gemischen aus Paraffinwachs und Vinylacetat-Äthylen-Mischpolymerisat führt zu einer gewissen Verringerung der Reifbildung, jedoch nicht zu deren Beseitigung.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß eine Zugabe von Ceresinwachs, z. B. in einer Menge von 1 bis 25 Gewichtsprozent, das Ausblühen oder die Reif bildung vollständig beseitigt. Vorzugsweise werden etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent Ceresinwachs zugegeben, wobei die geringere Menge in Betracht kommt, wenn etwa 10% mikrokristallines Wachs in dem Gemisch anwesend sind.

Das Mischpolymerisat wird in einer Menge von allgemein 1 bis 60 Gewichtsprozent und vorzugsweise etwa 5 bis 40 Gewichtsprozent der Mischpolymerisat-Wachs-Mischung angewendet. Geeignete Mischpolymerisate sind Äthylen-Vinylacetat, Äthylenäthylacrylat, Äthylen-Butylacrylat, Propylen-Vinylacetat, Propylen-Methylacrylat, Äthylen-Methylmethacrylat. Andere polymerisierbare organische Verbindungen sind Monovinyl- und Divinylester, Styrol, polymerisierbare Ester von ungesättigten mono- und polybasischen Säuren und ähnliche Verbindungen. Alle diese Mischpolymerisate zeigen mit Wachs unterschiedliche Grade der Verbesserung bei Verwendung als Überzugsmaterialien für Papier und Karton, aber es bleibt noch eine Reifbildung in einem unerwünschten Ausmaß bestehen, selbst wenn verschiedene bekannte Schutzadditive mit dem Gemisch aus Wachs* und Mischpolymerisat vermischt werden.

Äthylen-Vinylacetat- und Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisate sind gute Polymerisate zur Vermischung mit Paraffin für die Herstellung von besonders guten Überzügen.

Diese Mischpolymerisate sind jedoch besonders schlecht in bezug auf Ausblühen oder Reifbildung, so daß die Erfindung besonders wertvoll für diese Mischpolymerisate enthaltende Überzugsmassen ist.

Bei den nachstehenden Beispielen wurde zur Bestimmung des Schmelzpunktes von Paraffinwachs die ASTM-Prüfmethode D 87 angewendet. Der in Verbindung mit Paraffinwachs angegebene A. M. P.-Schmelzpunkt von Paraffinwachs liegt 1,67° C über dem nach der Prüfmethode ASTM D 87 bestimmten Schmelzpunkt. Die Schmelzpunkte der mikrokristallinen und der Ceresinwachse wurden nach der Prüfmethode ASTM D 127 gemessen.

Beispiel 1
Ein besonders guter Überzug wurde durch Vermischen von Paraffinwachs, das bei 56 bis 57°C schmilzt, mit Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat und einem bei etwa 90° C schmelzenden Ceresinwachs gebildet. Die zu verwendenden Mengen betragen 50 Gewichtsprozent Paraffinwachs, 20 Gewichtsprozent Ceresinwachs und 30 Gewichtsprozent Mischpolymerisat. Das Mischpolymerisat enthält 28,5 Gewichtsprozent Vinylacetat einpolymerisiert und weist einen Schmelzindex von 15 auf. Der hieraus gebildete Überzug besitzt nicht nur alle erforderlichen Eigenschaften eines hervorragenden Überzugs für Kartons u. dgl., sondern ist auch vollständig frei von einem Ausblühen oder einer Reifbildung.

Beispiel 2

Ein anderer hervorragender Überzug wird gebildet, indem man ein Mischpolymerisat von Propylen-Vinylacetat (Vinylacetatgehalt 25 Gewichtsprozent) mit einem bei etwa 66° C (A. M. P.) schmelzenden Paraffinwachs und einem bei etwa 82° C schmelzenden Ceresinwachs vermischt. In diesem Falle werden 60 Gewichtsprozent Paraffinwachs mit 25 Gewichtsprozent Mischpolymerisat und 15 Gewichtsprozent Ceresinwachs vermischt. Wiederum wird ein ausgezeichneter Überzug gebildet, der von Reifbildung oder Ausblühen vollständig frei ist.

Beispiel 3

Eine andere gute Überzugsmasse wird gebildet, indem man ein Äthylen-Äthylacrylat-Mischpolymerisat (Äthylacrylatgehalt 15 Gewichtsprozent), bei etwa 66° C (A. M. P.) schmelzendes Paraffinwachs, bei 74° C schmelzendes mikrokristallines Wachs und Ceresinwachs, das bei etwa 85° C schmilzt, miteinander vermischt. Die Materialien werden in Mengen von 50 Gewichtsprozent Paraffinwachs, 20 Gewichtsprozent Mischpolymerisat, 10 Gewichtsprozent mikrokristallinem Wachs und 20 Gewichtsprozent Ceresinwachs vermischt. Der hergestellte Überzug ist völlig frei von Ausschwitzung oder Ausblühung.

Die Eigenschaften von mehreren im Handel erhältlichen Ceresinwachsen sind nachstehend in Tabelle I aufgeführt:

Tabelle I

Ceresin	ASTM- Schmelz-	Pene	(100 g/5 see)	Viskosität
wachs	punkt ⁰C	tration bei 25° C	bei 46° C	bei 99° C
B	82+	15,0		75
C	87	5,5	15	—
D	94	7,0	16,5	65
E	93	6,0	14	63
F	91	6,5	18,5	63
G	85	7,5	19	74
H	85,5	9,0	19,0	74

Alle in der Tabelle I aufgeführten Wachse haben sich als zufriedenstellend erwiesen. Ein Ceresinwachs, das durch Entölung eines Petrolatums (vgl. R ö m ρ ρ »Chemielexikon«, 6. Auflage, Sp. 4795) bei einer Entölungstemperatur von etwa 35 bis 41⁰C, an Stelle der zur Erzeugung von mikrokristallinem Wachs üblicherweise angewendeten Entölungstemperatur von etwa 4 bis 16⁰C, erhalten wurde, erwies sich ebenfalls als zufriedenstellend. Tabelle II zeigt die Eigenschaften der aus Petrolatum erhaltenen Ceresinwachse.

	Pene	Tabelle	II	Vis
Ent- ölungs-	tration	(100 g/	ASTM- Schmelz-	kosität
tempe-	bei 25° C	5 sec)		bei 99° C
ratur		bei46°C	punict
⁰C	6		⁰C	95
41	6,5	16	89	95
38	6.5	14,5	88	93
35	15,5	86

Handelsübliche Ceresinwachse, Wachse 195-M und 180-M, besitzen die folgenden Eigenschaften:

	Ceresinwachse	180-M
	195-M
Schmelzpunkt, ⁰C		82 bis 86
(D 127-ASTM) .......	88 bis 93	15 bis 20
Nadelpenetration bei 25° C	10 Max.
Färbern Lovibond*),		35 Y
51 mm Zelle	IY	1 bis 2 R
		(schwach
		gelb)
		75
Viskosität bei 99⁰C	78 bis 88	1,5 bis 2,0
Ölgehalt, %	0,5

*) L. Ivanovszky, »Wachs-Enzyklopädie«, Bd. II (1960)
S. 106.

Ein anderes im Handel erhältliches Ceresinwachs eines bei 56 bis 57° C schmelzenden Wachses mit

^^ri,^V-7n^{nderShellOilCompanyUnterderBezeichnung 3}° ^{jeweils 20}% ^des Zusatzmaterials vermischt. Die ver-Shell 700 vertrieben. schiedenen Zusammensetzungen wurden dann durch Um in vergleichender Weise die Leistung verschie- Tauchung auf Papierpappe aufgebracht, und die überdener Wachsarten für die Verhinderung der Reif- zogenen Tafeln wurden 184 Stunden bei Raumtempebildung aufzuzeigen, wurde ein Gnmdgemisch aus ratur gelagert. Das Auftreten von Reif bildung war wie 30% Athylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat und 50% 35 folgt:

Tabelle III

Additiv

1. Wachs 180-M

2. Wachs 195-M

3. herkömmliches mikrokristallines Wachs

4. Mittelwachs A

5. Mittelwachs B

6. Wachs F 74°C (165 M. P.)

7. Fischer-Tropsch-Wachs

8. Paraffinwachs Fp. 56/57°C

Reifbildung

keine
keine

ja
ja
ja
ja
ja
ja

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfin- 50 dung wird Polyäthylen in der Wachs-Mischpolymerisat-Mischung zur Verhinderung der Reifbildung verwendet. Diese Ausführungsform der Erfindung bezieht sich insbesondere auf Überzugsgemische aus Wachs, Mischpolymerisaten hohen Molekulargewichts, 55 die Äthylen und mindestens eine andere äthylenisch ungesättigte polymerisierbare organische Verbindung

Tabelle

enthalten, und einem Äthylenpolymerisat hohen Molekulargewichts. Die Mischung muß das Petroleumwachs, das Mischpolymerisat und das Polyäthylen enthalten, sie kann jedoch außerdem als vierte Komponente Polyterpenharz einschließen.

Geeignete Mengen für jeden Bestandteil der Zusammenstellung gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung sind nachstehend in Tabelle IV aufgeführt:

IV

Komponenten	Typ X Gewichts prozent	Typ Y Gewichts prozent
Paraffinwachs Mischpolymerisat Polyäthylen Polyterpenharz	85 bis 35 5 bis 25 10 bis 40	85 bis 35 5 bis 25 3 bis 39 7 bis 1

809 608/10

Überzugsmassen, die durch Schmelzen und Zusammenmischen der in Tabelle IV aufgeführten Bestandteile hergestellt worden sind, zeigen ungewöhnliche Eigenschaften und verhalten sich überhaupt nicht wie die Einzelkomponenten. Sie besitzen einen hohen Glanz, einen ungewöhnlichen plastischen Griff und ein anziehendes Aussehen, hohe Duktilität und äußerst hohe Biegsamkeit. Diese Eigenschaft der hohen Biegsamkeit kann als die Zahl gemessen und ausgedrückt werden, wie oft eine mit dem Material überzogene Pappe um sich selbst hin und her gebogen werden kann, ohne Zeichen von Sprüngen oder Brüchen an der Biegelinie zu zeigen. Die Überzugs-

10

massen gemäß der Erfindung sind in dieser Hinsicht ungewöhnlich gut.

Ausgewählte Versuche aus einer Reihe von Versuchsläufen, die im Verlauf der Entwicklung der Produkte gemäß der Erfindung mit verschiedenen Gemischen durchgeführt wurden, sind in Tabelle V gezeigt. In Tabelle V ist das Mischpolymerisat A eine Kombination von Äthylen und Vinylacetat, während das Mischpolymerisat B eine Kombination von Äthylen und Äthylacrylat bezeichnet. Die Menge des Acetats oder Acrylats variiert von etwa 15 bis 30 Gewichtsprozent.

Tabelle V Eigenschaften von Wachs-Polymerisat-Mischungen

	1	3	Versuch Nr.	8	9	10
			⁷ I
Zusammensetzung	100	57,0		57,0	57,0	80,0
Wachs, Fp. 56/57°C ...	—	43,0	57,0	10,0	20,0	5,0
Mischpolymerisat A ...	—	—	—	—	—	—
Mischpolymerisat B ...	—	—	—	33,0	23,0	15,0
Polyäthylen	3,0	4700	43,0	2310	2620	110
Polyterpen Viskosität bei 163°C ...	(bei 99°C)		1920
(cp)
Eigenschaften bei 4° C	35,6	77,4		69,4	72,8	49,1
Zugfestigkeit, kg/cm²...	0,56	5,08	68,5	0,99	1,68	0,71
Dehnung, mm			0,76
Eigenschaften des aufge			>
brachten Films	gut	gut		gut bis	gut	ausreichend
Glanz			ausgezeichnet	ausgezeichnet
	wachsig	trocken		trocken	trocken	wachsig
Griff			trocken
Ausschwitzung nach	keine	sehr stark		keine	mäßig	keine
12 Stunden		keine

Tabelle V (Fortsetzung) Eigenschaften von Wachs-Polymerisat-Mischungen

	11	6	Versuch Nr. 13	14	18
Zusammensetzung Wachs, Fp. 56/57° C Mischpolymerisat A Mischpolymerisat B Polyäthylen Polyterpen Viskosität bei 163°C (cp) ... Eigenschaften bei 4° C (40° F) Zugfestigkeit, kg/cm^a Dehnung, mm Eigenschaften des aufgebrachten Films Glanz	28,0 28,0 44,0 zu viskos	57,0 43,0 10 320 85,3 1,40 gut trocken stark	57,0 10,0 33,0 2480 81,5 1,19 ausgezeichnet trocken keine	57,0 20,0 23,0 3580 74,5 1,19 ausgezeichnet trocken Spuren	57,0 20,0 18,0 5,0 2800 75,1 1,42 ausgezeichnet trocken
Griff .	keine
Ausschwitzung nach 12 Stunden

11 12

Aus Tabelle V ist ersichtlich, daß der Versuch 1 nicht, je nach der Verwendung, die der Überzug

unter Verwendung nur eines Paraffinwachses, wie es finden soll.

in der Vergangenheit sehr häufig für Überzugszwecke Die Versuche 10 und 11 zeigen die Wirkung von benutzt worden ist, durchgeführt wurde. Dieses Wachs. Wachsgehalten oberhalb und unterhalb des kritischen ist, wie ersichtlich, ein gutes Überzugswachs hoher 5 Bereiches. Wenn, wie in Versuch 10, zu viel Wachs anZugfestigkeit, nämlich 35,6 kg/cm². Die Dehnung, wesend ist, ist der Film wachsig und die Dehnung ist 0,56 mm, ist gut für ein Wachs, aber nicht gut genug, geringer, sie nähert sich der des reinen Wachses. Wenn um einen Überzug der geforderten Art zu schaffen. andererseits zu wenig Wachs anwesend ist, wie in Ver-Der Glanz ist gut, aber der Griff ist wachsig. Es tritt such 11, erweist sich die Masse als zu viskos, um mit keine wesentliche Ausschwitzung oder Bildung von _i0 herkömmlichen Walzenüberzugseinrichtungen gehandöliger Flüssigkeit auf der Oberfläche des Überzuges habt zu werden.
auf, wenn ein gutes Überzugswachs verwendet wird. Der Versuch 6 zeigt die Verwendung eines anderen

Der Versuch Nr. 3 kennzeichnet ein Zweikompo- Mischpolymerisats in einer Zweikomponentenmi-

nentengemisch aus Wachs und einem Mischpolymeri- schung. Die Ausschwitzung ist in diesem Falle stark,

sat, ζ. B. Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymerisat. Die 15 Der Versuch 13 ist ein Beispiel für eine Dreikompo-

Zugfestigkeit dieses Zweikomponentengemischs ist nentenmischung unter Verwendung des Mischpoly-

ausgezeichnet und beträgt mehr als das Doppelte der merisats B in einer Konzentration von 10%.

des reinen Wachses. Die Dehnung ist auch wesentlich Der Versuch 14 ist dem Versuch 13 ähnlich, jedoch

höher als die des reinen Wachses, was gute Biegsam- ist der Mischpolymerisatgehalt erhöht. Es ist zu be-

keit anzeigt. Während sich die mit dieser Masse über- 20 merken, daß Ausschwitzung auftritt, jedoch in einem

zogenen Tafeln anfänglich trocken anfühlten, zeigten geringeren Grad als bei Versuch 9, der unter Verwen-

sie nach 12 Stunden eine sehr starke schmierige Aus- dung von Mischpolymerisat A durchgeführt wurde,

.schwitzung. Der Versuch 18 zeigt die Wirkung des Polyterpen-

Der Versuch Nr. 7 zeigt die Ergebnisse einer anderen harzes hinsichtlich einer vollständigen Beseitigung des

Zweikomponentenmischung, in der Wachs und Poly- 25 Ausschwitzproblems.

äthylen als Komponenten verwendet sind. Der aufge- Die Auswahl des Wachses zur Verwendung bei der

brachte Film hat ausgezeichneten Glanz und schwitzt Bildung von plastischen Überzügen ist wichtig. Es ist

nicht aus. Jedoch ist die Biegsamkeit, wie aus dem lange erkannt worden, daß durch Kombination ge-

Dehnungswert hervorgeht, nur wenig besser als die eigneter Paraffinwachse mit geringen Mengen ausge-

von Wachs alleine. 30 wählter mikrokristalliner Wachse Verbesserungen er-

Der Versuch Nr. 8 zeigt eine Dreikomponenten- zielt werden können. Das in diesen Massen verwendete mischung aus Polyäthylen, Wachs und einem Misch- Polyäthylen trägt zum Glanz des Überzuges bei. Wennpolymerisat aus Äthylen und Vinylacetat. Die Film- gleich das Molekulargewicht des verwendeten PoIyeigenschaften sind ausgezeichnet, aber die Dehnung, äthylens in einem breiten Bereich von etwa 1000 bis die die Biegsamkeit anzeigt, ist noch gering, jedoch 35 ^{etwa 10}° ⁰⁰° variieren kann, beträgt der bevorzugte besser als bei Verwendung nur von Polyäthylen. Der Bereich etwa 15 000 bis 25 000 (Staudinger).
Mischpolymerisatgehalt betrug bei diesem Versuch Ein Kohlenwasserstoffharz hat sich als brauchbares 10 %. Polyterpenharz zur Verhinderung von Ausschwitzung

Der Versuch Nr. 9 zeigt die Wirkung einer Er- in diesen Gemischen erwiesen. Es können auch andere

höhung des Mischpolymerisatgehaltes (er betrug in 40 Polyterpenharze für diesen Zweck verwendet werden,

diesem Fall 20%). Die Dehnung ist im Vergleich zu Das Problem der Ausschwitzung kann auch durch

dem Versuch 8 wesentlich verbessert worden. Es ist richtige Auswahl des Wachses oder der Wachse und

jedoch zu bemerken, daß in Verbindung mit dem er- Verwendung der vorstehend beschriebenen Mengen an

höhten Mischpolymerisatgehalt eine gewisse Aus- Mischpolymerisat und Äthylen in Verbindung mit

schwitzung eintritt. Dies kann schädlich sein oder 45 dem Wachs auf ein Geringstmaß zurückgeführt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Plastische Überzugsmasse zum Überziehen von Papierprodukten, Pappe usw. mit einem Gehalt an Paraffinwachs und Mischpolymerisaten aus Äthylen oder Propylen und einem äthylenisch ungesättigten Ester, dadurch gekennzeichnet, daß sie 35 bis 90 Gewichtsprozent Paraffinwachs, 1 bis 60 Gewichtsprozent des Mischpolymerisats, 1 bis 25 Gewichtsprozent Ceresinwachs oder 3 bis 40 Gewichtsprozent Polyäthylen enthält.

2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Polyterpenharz enthält.

3. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 5 bis 20 Gewichtsprozent Ceresinwachs enthält.

4. Überzugsmasse nach Anspruch 3, dadurch _So gekennzeichnet, daß sie ein Petroleumceresinwachs enthält, das bei 79 bis 93° C schmilzt.

5. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 10 bis 40 Gewichtsprozent Polyäthylen enthält.

6. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 3 bis 39 Gewichtsprozent Polyäthylen und 1 bis 7°/o Polyterpenharz enthält.

7. Überzugsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vinylacetat- oder Äthylacrylatgehalt des Mischpolymerisats 5 bis 35% beträgt.

8. Überzugsmasse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischpolymerisat zu 5 bis 25 Gewichtsprozent in der Masse enthalten ist.

9. Überzugsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Paraffinwachs zu 35 bis 85 Gewichtsprozent in der Masse enthalten ist.