DE1795406A1 - UEberzugsmasse aus einem Wachs und einem Copolymerisat von Olefinen - Google Patents

Description

β MÜNCHEN

IBERLIN 33 LIA M C DII^fHKF Pienzanauer StraBe Augutte-Viktoria-StraBa 66 Dr.- Ing. Π AN O K U O *~ Π IV C PA-Anwilt Agular

T£ Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR τ...«™,= «™««*

ΓΓ f PATENTANWÄLTE Po.u*.<*konto:

Poatacheckkonto: PAItNIÄNWÄlic ^ ^

Bankkonto Bankkonto: Bank Γ Handel U. Industrie

Teplitzer Straße 42 Kto. 59 515 Kto. 32 7808 T«l»gramm-Admt*e:

Teiegramm-Adres*e: Quadratur Mönchen Quadratur Berlin

E 406

Soei6tδ Anonyme dite: Ethylene Plastique, Paris

Überzugsmasse aus einem Wachs und einem Copolymerisat von Olefinen.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Masse zum Überziehen verschiedener Träger, um dadurch ihre Eigenschaften zu verbessern\ insbesondere betrifft sie eine Masse zum Überziehen von Trägern auf Papierbaeis, um unter anderem ihre Beständigkeit gegen die Durchlässigkeit von Wasserdampf, ihre Adhäsionskraft, ihre Zugfestigkeit, ihre Biegsamkeit und ihr Aussehen zu verbessern.

Verschiedene Überzugsmittel sind bisher verwendet worden, um insbesondere die Eigenschaften von Papieren zu verbessern. So wurden Copolymerisate aus Äthylen und Vinylacetat benutzt, um die Eigenschaften der verwendeten Wachse beim Überziehen von -Papier und Pappe zu verbessern. Vor kurzem ist in den USA-Patentschriften 3 326 834 und 3 326 835 vorgeschlagen worden, den Erdölwachsen Polybuten-1-harze hinzuzufügen, um bei dem mit diesem Gemisch überzo-

109853/1520

genen Papier die Knitterfestigkeit zu erhöhen* die so erhaltenen Produkte wurden "bei einem Vergleich mit denjenigen Produkten, die durch Überziehen des gleichen Papiers mit Gemischen aus Wachsen und Copolymerisaten aus Äthylen und Vinylacetat erhalten wurden, günstig "beurteilt·

Es wurde gefunden, daß Einpackpapier, das mit den oben beschriebenen Gemischen aus Waohs und polymeren Zusätzen behandelt worden ist, im Gebrauch nicht vollauf befriedigend ist, denn es scheint so, als ob z.B. das Papier, das mit Gemischen aus Polybuten-1-harz und Wachsen behandelt worden ist, eine geringere Zugfestigkeit besitzt als das gleiche nicht behandelte Papier.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die verschiedenen Nachteile und schlägt eine neue überzugsmasse vor» die die Zugfestigkeit und die Beständigkeit gegen die Durchlässigkeit von Wasserdampf von Einpackpapier erhöht und gleichzeitig die Adhäsion, die Biegsamkeit und das Aussehen des Papiers verbessert.

Die neuen Überzugsmassen sind Gemische aus einem olefinischen Copolymerisat und einem Wachs, wobei das olefinische Copolymerisat ein in ölen (aliphatisch Kohlenwasserstoffe wie Heptan, Vaselinöl, Schmieröle) unlösliches Produkt ist, wie z.B. Copolymerisate des Buten-1 mit Propylen, mit Äthylen, mit 3-Metayl-1-penten oder mit Decen-1, Terpolymerisate des Buten-1 mit Ithylen oder

109853/1520

Propylen und einem α-Olefin mit einer Kettenlänge von 5 "bis 20 Kohlenstoffatomen j dieses Copolymerisat "bildet 5-50 Gew.-# des Gemisches aus Copolymerisat und Wachs.

Die erfindungsgemäßen Gemische können auf alle Arten von Einpackpapier angewendet werden, einschließlich Kraftpapier, Glanzpapier, Papier für Säcke, Pergamentpapier, Papier für Milchtüten oder Pappen.

Es ist "beabsichtigt, alle diese Materialien und

ähnliche Materialien unter dem Begriff "Einpackpapier" M zusammenzufassen.

Im folgenden sind alle Prozente Gewichtsprozente. Die in Öl unlöslichen Copolymerisate und Terpolymerisate, die erfindungsgemäß mit den Wachsen vermischt werden, können nach einem "beliebigen Polymerisationsverfahren hergestellt werden, das fähig ist, Produkte zu liefern, die zu 5 - 90 ^ kristallisiert oder isotaktisch sind ("bestimmt als unlöslicher Anteil in Diäthylather), insbesondere zu 40 - 90 i» und vorzugsweise zu 50 - 80 $. Man kann auch das Polymerisationsverfahren nach Ziegler ™ anwenden, das die Verwendung von Salzen der Metalle der IV. Gruppe als Katalysatoren vorsieht oder ein anderes Verfahren, das andere katalytische Systeme verwendet. Die Katalysatoren und die geeigneten Verfahren sind in den USA-Patentschriften 3 326 834 und 3 326 835 beschrieben.

Die erfindungsgemäß verwendeten binären oder ter-

109853/1520

nären Copolymerisate sind ausreichend kristallinf indessenjist gezeigt worden, daß derartige Produkte vollkommen mit den Wachsen verträglich sind, die in ölen unlöslich' sind. Ferner besitzen diese Produkte, im Vergleich zu amorphen und in den ölen löslichen Copolymerisaten, verschiedene Vorteile, wie z.B. viel stärkere mechanische Beständigkeit, eine Viskosität des Gemisches, die "besser fe an die Bedürfnisse des Überzugsverfahrens angepaßt ist

und eine bessere Verträglichkeit mit den Wachsen.

Während man erfindungsgemäß die Copolymerisate aus Buten-1 und Propylen, Äthylen, 3-Methyl-1-penten oder Decen-1 verwenden kann, werden die Copolymerisate aus Buten-1 und Propylen bevorzugt, wobei das Gewichtaverhältnis der polymeren Bestandteile von Buten-1 zu Propylen zwischen 95/5 und 25/75 und vorzugsweise zwischen 90/10 und 50/50 liegt.

Wie bereits weiter oben festgestellt wurde, kön·*· " nen auch Terpolymerisate des Buten-T mit Äthylen oder

Propylen und einem a-01efin mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einem a-01efin mit 8 bis 12 Kohlenstoffatomen, erfindungsgemäß im Gemisch mit Wachsen verwendet werden. Diese Terpolyaerisate, die den oben angegebenen Prozentsatz an isotaktisohen Produkten enthalten, können 50-80 Gew.-jS monoaeres Buten-1, 48-18 Gew.-9ε monomeres Propylen und 2-32 Gew.-# monomeres a-01efin enthalten.

109853/ 1 520

Die oben benannten olefinischen Mischpolymerisate können mit einer Vielzahl von WachAsen vermischt werden. So kann man Erdölwachse mit einem Schmelzpunkt im Bereich von etwa 50-9O⁰C verwenden, die Paraffin wachse und mikrokristalline Wachse einschließen, und auch Zwischenwachse, die aus Gemischen von paraffinischen und mikrokristallinen Wachsen bestehen.

Man kann auch andere Wachse verwenden, nämlich Candelilla-, Carnauba- und Spermacete-Wachse· Die Polymerisate werden den Wachsen in einem Anteil zu 5 bis 50 ?C, vorzugsweise 10-40 Gew.-$, bezogen auf das Gesamtgewicht des Gemisches, zugesetzt·

Es können den erfindungsgemäßen Gemischen auch andere modifizierende Substanzen zugesetzt werden, und zwar in Anteilen bis zu 30 Gew.-j£, Diese Substanzen Bind z.B. Terpene, Cumaron, styrol-modifizierte Cumaron-Inden-Harze, Phenol-Formaldehyd-Harze, chlorierte aromatische Derivate, Kollophonium oder Ester des Kollophoniums.

Das tJiberziehen des Papiers mit den erfindungsgemäßen Gemischen erfolgt, indem diese Mischungen im geschmolzenen Zustand nach den üblichen Verfahren aufgetragen werden, nämlich mit dem "Doktormesser" oder mit einem mit Fäden umwickelten Stab.

Durch das Abkühlen haftet der so gebildete Überzug fest auf der Unterlage.

109853/1520

Das so erhaltene überzogene Einpackpapier zeigt, bedingt durch seine Undurchlässigkeit, eine größere Beständigkeit gegen Kniffe; daher ißt die Beständigkeit gegen die Durchlässigkeit von Wasserdampf z.B. genau so gut, wenn das überzogene Papier gefaltet oder zerknittert wird. Die Gesch.windigkeit der Durchlässigkeit von Wasserdampf durch das überzogene, erfindungsgemäße Papier ist sehr viel geringer als die bei dem gleichen Papier, das mit anderen Gemischen überzogen ist, wie z.B. Polyathy-

-Wacha len-Wachs-Gemische oder PolybuterfCtJemiεchβ. Ferner wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Überzüge eine bessere Haftfestigkeit gegenüber dem behandelten Papier zeigen, daß sie die Zugfestigkeit, die Biegsamkeit und das Aussehen (der Glanz) des Papiers verbessern im Vergleich zu dem, was bislang auf dem Gebiet des Überziehens von Papier mit verschiedenen Gemischen aus Harzen und Wachsen bekannt war.

Die folgenden verschiedenen Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne sie zu begrenzen.

Beispiel 1

Umerziehen eines Kartons mit einem Gemisch aus Paraffinwachs und einem Copolymerisat aus Buten-1 und Propylen.

Ein Gemisch aus Wachs und einem Copoatlymerisat aus Buxen-1 und Propylen wird zum Überziehen eines Kartons

109853/1520

hergectellt, der zur Verpackung von Milch dient. 83 g raffiniertes Paraffinwachs (138/140 ALIP, mit einer Siedetemperatur von etwa 400-43O⁰C) werden in einem 400 ml fassender. Gefäß auf 140⁰C erhitzt. Kach dem Schmelzen fügt man diesem Wachs langsam 20 g eines Copolymerisate bus Euten-1 und Propylen hinzu, wobei die Monomeren im Gewichtsverhältnis von 80/20 stehen und das zn 60 $» kristallisiert ist (bestimmt als der in Äther unlösliche Anteil)e Das erhaltene Gemisch wird solange gerührt und homogenisiert, bis es klar ist.

Das geschmolzene Gemisch wird mit Hilfe des "Boktorinessers" auf einen Karton aufgetragen, der zum Verpacken von Milch dient. Das überzogene Material zeigt, daß zwischen dem Papier und dem Überzug eine gute Haftfestigkeit besteht und dnß beim Falten um 130° keine Abschälung, keine Risse und keine Schuppen auftreten. Die

2 °

Zugfestigkeit beträgt 4,55 kg/cm gegenüber 4,1 kg/cm⁴" bei einem nicht überzogenen Karton und 3,2 kg/cm bei einem Karton, der mit einem Gemisch aus Polybuten-1 und Wachs überzogen worden ist. Außerdem zeigt der Überzug einen größeren Glanz, größere Härte und Abriebfestigkeit, eine wesentlich größere Schmelzhärtegeschwindigkeit und bessere Abschirmeigenschaften gegenüber Wasserdampf im Vergleich zu solchem Papier, das mit einem Gemisch aus Polyäthylen- oder Polypropylenharzen und Wachsen überzogen word er· v.pr.

109853/1 520

8AD ORIQlNAL

Beispiel 2

Überziehen eines Karbns mit einem Gemisch aus mikrokristallinen Wachsen und -einem Copolymerieat aus Buten-1 und Propylen.

Das Beispiel 1 wird wiederholt, indem in dem Gemisch das Paraffinwachs durch ein mikrokristallines Wachs ersetzt wird, das eine Siedetemperatur von 510 - 565⁰C hat,

Der Karton zum Verpacken von Milch, der mit diesem Gemisch überzogen worden ist, besitzt im Vergleich zu einem entsprechenden Zarton, der mit einem bekannten Gemisch aus Polybuten-1 und Wachs Überzogen ist, verbesserte Eigenschaften. Man hat insbesondere das Aussehen des überzogenen Kartons, die Zugfestigkeit, seine Biegsamkeit und die Haftfestigkeit zwischen dem Karton und dem Überzug verbessert.
Beispiel 3

Überziehen eines Kartons mit einem Gemisch aus Paraffinwachs und einem Copolymerisat aus Buten-1 und Äthylen.

Das Beispiel 1 wird unter Verwendung des gleichen Paraffinwachses und eines Copolymerisetes aus Buten-1 und Äthylen wiederholt; das letztere wurde aus einem Gemisch von 80 Teilen Buten und 20 Teilen Äthylen herge-* stellt ι en enthält einen isotaktischen Anteil von 70 $» Die mit den βο erhaltenen Gemischen überzogenen

109853/ 1 520

BAD ORIGINAL

Kartons ähneln in ihren Eigenschaften dem in Beispiel 1 beschriebenen. Material. Insbesondere zeigen sie eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Wasserdampf, selbst wenn sie gefaltet sind.

Beispiel 4

Überziehen eines Kartons mit einem Gemisch aus Paraffinwachs und einem ternären Copolymerisat aus Buten-1, Propylen und Dodecen-1.

Es ist ein Terpolymerisat aus Buten-1, Propylen und Dodecen-1 hergestellt worden, ausgehend von einem Gemisch, das 80/10/10 Teile dieser drei Monomeren enthielt. Die Polymerisation ist in der Art durchgeführt worden, daß das Copolymerisat 55 f<> kristallines Produkt enthält. Das so entstandene Terpolymerisat wird mit der gleichen Menge des gleichen Paraffinwachses vermischt, das in Beispiel 1 beschrieben ist«,

Das so erhaltene Gemisch wird nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren auf einen Karton aufgetragen, der zum Verpacken von Milch dient} die Haftfestigkeit des Gemisches auf dem Karton ißt gut und das erhaltene Material besitzt die verbesserten Eigenschaften, die für das analoge Material in Beispiel 1 beschrieben sind. Das in diesem Beispiel hergestellte Gemisch aus Terpolymerisat und Wachs besitzt eine relativ niedrige Schraelzviskosität, die eine

109853/1520

geringere Auftragungstemperatur ermöglicht und die Ausbildung eines Überzugsmaterials zur Folge hat, das verbesserte Zugfestigkeit besitzt» Die Zugfestigkeit des so erhaltenen Materials beträgt 4>9 kg/cm , wogegen der nicht behandelte Karton eine Zugfestigkeit von

4,1 kg/cm aufweist.

- Patentansprüche -

109853/ 1 520

Claims (5)

1. B 406

   -11-

   Patent anspräche i

   1t Masse aus einem olefinischen Copolymeriset und einem Wachs, dcdurch gekennzeichnet, daß das Copolymer is at ein in Öl unlösliches Produkt, nämlich ein "binäres Copolymerisat sus Buten und Propylen, Äthylen, !"-Methyl-1-pent en oder Decen-1, oder ein ternäres Copolymeriset aus Buten-1, Äthylen oder Propylen und einem ct-Olef in mit einer aus 5-20 Kohlenstoffatomen bestehenden Kette ist urd daß des olefinische Copolymerisat 5-50 Gew.-^ des Gemirchee darstellte
2. 2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Wachs ein Erdölwachs ist, liimlich ein Paraffinwachs, ein mikrokristallines Wachs oder ein Wachsgemisch.
3. 3. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat 5 - 90 fo isotaktische Produkte enthält.
4. 4. Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymeriset ein in öl unlösliches Produkt ist, das aus Euten-1 und Propylen hergestellt wird und dessen Einheiten zu 95 - 25 Gew.-f> aus der Copolymerisat i cn des Buten-1 herrühren.
5. 5.

   109853/ 1 520

   BAO ORIGINAL

   5c Überzugsmasse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat aus Buten-1 und Propylen 40 - 90 G-ew.-$ isotaktische Produkte und 90 - 50 Gew.-$ der Einheiten aus der Copolymerisation von Buten-1 enthält.

   6, ■Überzugsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymerisat ein ternäres Copolymerisat folgender Zusammensetzung ist ι 50 - 80 G-ew.-^ Radikale des Buten-1, 48-18 G-ew.-jS Kadikaie des Propylen und 2-32 Gew.-^ Radikale von oc-01efinen mit Cr bis C_2Q.

   Dr .P a/fr

   109853/1520