DE1902998A1 - Schichtstoff und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents

Schichtstoff und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung

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DE1902998A1
DE1902998A1 DE19691902998 DE1902998A DE1902998A1 DE 1902998 A1 DE1902998 A1 DE 1902998A1 DE 19691902998 DE19691902998 DE 19691902998 DE 1902998 A DE1902998 A DE 1902998A DE 1902998 A1 DE1902998 A1 DE 1902998A1
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Attwood Brian William
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St Annes Board Mill Co Ltd
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    • B05D3/141—Plasma treatment
    • B05D3/142—Pretreatment
    • B05D3/144—Pretreatment of polymeric substrates

Description

St. Anne's Board Mill Company Limited, St. Anne'S Road,
Bristol 4, England
Schichtstoff und Verfahren und Vorrichtung zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft Schichtstoffe und Verfahren und Vorrichtungen zu deren Herstellung.
Solche Schichtstoffe sind besonders zweckmäßig als Verpackungsmaterialien zur Herstellung von Behältern, welche mit einer Aufschrift versehen werden sollen und Wände haben, welche entweder biegsam und nachgiebig wie beispielsweise Beutel, oder steif, aber faltbar wie beispielsweise Karton sind. Bei solchen Verpackungsmaterialien ist es wichtig, eine Schichtung vorzusehen, welche eine gute Biegsamkeit und Elastizität oder Falteigenschaft en und eine obere Schicht hat, welche sowohl riss- und kratzfest ist und ein gutes Bedrucken ermöglicht. Es ist jedoch ebenfalls wichtig, solche Materialien billig herzustellen· Die vorliegende Erfindung sieht solch einen Schichtstoff vor·
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Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung «eist ein Schichtstoff eine Schicht aus Polyurethan auf, welohe alt einer Schicht von Polyolefin verbunden ist.
Die der Polyurethanfläche abgekehrte Polyolefinflache kann mit einem Grundblatt aus steifem, aber faltbaren Material, beispielsweise Papier oder faltbarer Schaohtelpappe verbunden sein.
Das Polyolefin besteht vorzugsweise aus Polyäthylen·
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung solch eines Schichtstoffes die Stufe einer Aufbringung einer wässrigen Dispersion aus Polyurethan auf eine Polyolefinschicht auf.
Die Polyolefinoberflache, welche die wässrige Dispersion aus Polyurethan aufnehmen soll, ^ird vorzugsweise zur Verbesserung ihrer Bindeeigenschaft f z.B. duroh eine Koronaentladung aktiviert,
Als Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Durchführung der Erfindung, um einen Schichtstoff zur Herstellung von Be« haltern mit Wänden vorzusehen^ welcfcs steif* aber faltbar sind, an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben, welche eine schematische Darstellung der Vorrichtung zr'.gt*
Eine Rolle 10 liefert Papier ode?; faltbares Karton- oder Sehachtelpappenmaterial 11, welches durch einen Walzenspalt zwischen einer glasharten Walze 12 und einer gummibezogenen Walze 1? gezogen wird. Ein Extruder 14 einschließlieh eines Spritzwerkzeuges 15t welches oberhalb desfelzenspaltes angeordnet ist, spritz ein Blatt oder eine Eolie von geschmolzenem Polyäthylen 16 bei ungefähr 3050G nach, unten in den Spalt zwischen dem Karton 11 und der glasharten tfalze 12, Der sich daraus ergebende polyäthylenbeschichtete Karton 11 wird um die glasharte Walze 12 herumgeführt, während welcher Zeit das Polyäthylen sich abkühlt und härtet, ©as Der beschichtet© Karton
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17 oder die beschichtete Pappe 17 wird über eine Abstreifrolle 20, welche ihn Ton der glasharten Walze 12 entfernt, und dann um Führungerollen 21 herumgeführt, um eine Überzugswalze 23 zu erreichen, welche teilweise in ein mit einer wässrigen Dispersion von Polyurethan 24 gefülltes Bad ein - taucht ·. Die Walze 23 bringt die Polyurethandispereion auf die Polyäthylen-Bohicht, und der jetzt doppelt beschichtete Karton 13 wird dann «wischen einer Abstützwalze 25 und einem Luftmesser 26 geführt, welches «ine übermäßige Polyurethanbeschichtung entfernt, welche in das Bad zurückgeführt wird· Der doppelt beschichtete Karton wird an einer Trockenvorrichtung 27 vorbeigeführt, um das Wasser aus der Polyurethanschicht zu entfernen, und dann über «in« Führungswalze 28 su einer Aufwindewalze 29 geführt* Das endgültige Produkt ist somit ein dreifacher Schichtstoff aus Papier oder faltbarem Karton, welcher ein Grundblatt oder eine Grundfolie bildet, aus einer dazwischenliegenden Verbind ungsschicht aus Polyäthylen und aus einer glatten oberen Schicht aus Polyurethan, welches eine gute Druekfähigkeit aufweist. Die Dicke der Polyäthylenschioht beträgt ungefähr 20g/m2 und die Dioke der Polyurethanaohicht, welche duroh die Einstellung des Luftmessers 26 bestimmt wird, beträgt ungefähr 2-3g/m2.
Die Vorrichtung we? t vorzugsweise eine Oberflächenaktivierungevorrichtung zur Verbesserung der Bindeeigensohaft des Polyäthylens vor Aufbringung der Polyurethandispereion auf.
Solch eine Vorrichtung kann von verschiedenartiger, bekannter Ausführung sein, sie verwendet aber vorzugsweise eine Koronaentladung. Die Vorrichtung ist vor der Beschiohtungswalze 23 angeordnet und durch das Bezugszeichen 30 gekennzeichnet.
Vorzugsweise macht de? Schichtstoff 18 die Aufnahme einer Bedrückung erforderlich, und somit wird der Schichtstoff im Anschluß daran zu einer besonderen Bedruckungsvorrichtung 31 &um Bedrucken der oberen Schicht des Polyurethans überführt.
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Eine bevorzugte wässrige Dispersion von Polyurethan zur Aufbringung auf die Bolyäthylenschicht ist eine solche, welche von der Firma Bayer Dyestuffs Ltd. unter der Handelsbezeichnung Polyurethan Dispersion CA 7400 auf dem Markt gebracht wird, worin der feste Polymergehalt ungefähr 40$ Gewichtsanteile beträgt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der Anteil des festen Gehaltes bis herunter auf mindestens 25$ Gewichtsanteile reduziert werden kann. Das Polyurethan der Dispersion ist zur Reaktion gebracht worden, d,h. vollpqlymerisiert vor der Dispersion, und somit hat während des Trocknens der Schicht durch die Trockenvorrichtung 27 das Trocknen keinen Einfluß auf die Ausmaße der Moleküle des Polyurethan und somit keinen Einfluß auf die sich ergebenden Eigenschaften der Schicht.
Bei dem dreifachen Schichtstoff sind Lichtundurohlässigkeit und Steifheit durch das Papier oder den Karton oder die Pappe vorgesehen. Die Zwischenschicht aus Polyäthylen sieht eine Wasserdampfsperre vor und ist biegsam und gestattet somit ein Palten. Die harte Oberschicht des Polyurethan bildet eine ölsperre, ihre lyophoben Eigenschaften maohen sie widerstandefähig gegenüber Wasser, sie ist auch ritz» und kratzfest, nimmt nicht eine statische Ladung auf und sieht eine gute glatte Oberfläche für ein Bedrucken vor. Weiterhin verringert die verhältnismäßige Dünne Ihrer Schicht nicht nur ihre Steifheit und gestattet somit, daß der gesamte Schichtstoff ohne ein Heißen des Polyurethan gefaltet wird, sondern ermöglicht es auch, da Polyurethan teurer als Polyäthylen ist, den Schichtstoff wirtschaftlich herzustellen. Infolgedessen kann ein Behälter aus dem dreifachen Schichtstoff ein passender Ersatz in gewissen Fällen für einen herkömmlich dünnen Behälter, beispielsweise eine Gebäckdose darstellen.
Das Polyolefin kann Zusatzmittel wie beispielsweise Pigmente oder Farbstoffe für Färbezwecke enthalten. Beispiele von Pigmenten sind Titanoxyd und Druckerschwärze oder Ruß. Weiterhin kann die wässrige Dispersion von Polyurethan Zusatzmittel zum
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Abändern der Farbe oder des Glanzes enthalten.
Zur Herstellung eines Schichtstoffes von Polyäthylen und Polyurethan für Behälter mit biegsamen Wänden, wo kein drittes Material zum Vorsehen eines steifen Srundblattes vorhanden ist, kann die verwendete Vorrichtung ähnlich der hinter der Abstreifrolle 20 dargestellten sein, wobei ein Film aus Polyäthylen unmittelbar entweder der Oberflächenaktivierungsvorrichtung 30 oder Beschichtungswalze 23 zugeführt wird«
Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann die Polyurethanschicht mit einer Schicht aus hydrophilen Material, beispielsweise Stärke oder Kasein abgedeckt werden, welche die obere Schicht bildet und eine andere glatte Druckoberfläche vorsieht.
Oblgeieh Polyäthylen das bevorzugte Polyolefin darstellt, mit welchem das Polyurethan verbunden ist, stellt Polypropylen ein weiteres zweckmäßiges Polyolefin dar.
Wo es gewünscht wird, eine Polyurethanschicht einer Wand mit einer Polyurethanschicht oder einem anderen Material von einer anderen Wand während der Bildung eines Behälters zu verbinden, können die beiden Schichten miteinander heiß verklebt oder heiß verschweißt oder durch ein geeignetes Klebemittel verbunden werden.
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Claims (1)

  1. S/p 6540 -6- 10.1.69 B/We
    Patentanspruch ey
    1. Schichtstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er eine mit einer Polyolefinschicht verbundene Polyurethanschicht aufweist.
    2. Schichtstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Polyurethan abgekehrte Polyolefinflache mit einem G-rundblatt aus steifem, aber faltbaren Material verbunden ist.
    3. Schichtstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundblatt aus Papier oder einem faltbaren Karton besteht.
    4. Schichtstoff nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin aus Polyäthylen besteht.
    5. Schichtstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Oberfläche der Polyurethanschicht bedruckt ist.
    6. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine wässrige Dispersion aus Polyurethan auf eine Polyolefinschicht aufgebracht wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefinoberfläche, welche die wässrige Dispersion aus Polyurethan aufnehmen soll, zur Verbesserung ihrer Bindeeigenschaft aktiviert wird,
    8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyolefin aus Polyäthylen besteht.
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    9· Verfahren zur Herstellung des Schichtetoffee nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberfläche eines Blattes aus steifem, aber faltbaren Material mit Polyäthylen beschichtet, die freiliegende Oberfläche des Polyäthylen einer Oberflächenaktivierungsbehandlung Kur Verbesserung ihrer Bindeeigensohaft unterworfen, eine wässrige Dispersion aus Polyurethan auf die aktivierte Oberfläche des Polyäthylen aufgebracht und das Wasser aus der Polyurethandispersion entfernt wird.
    10· Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das steife, aber faltbare Material aus Papier oder faltbarem Karton besteht·
    11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende, getrocknete Oberfläche des Polyurethan bedruckt wird·
    12· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite einer über Walzen geführten Bahn (11,17) aus steifem, aber faltbarem Material wie Papier oder Pappe über einem Walzenspalt ein Extruder (H) mit Polyäthylen (16) und auf der anderen Seite eine in ein Bad aus einer wässrigen Dispersion von Polyurethan (24)tauchende Überzugswalze (23) und hinter der üoerzugswalze (23) ein Luftmesser (26) und eine Trockenvorrichtung (27) angeordnet ist.
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    «-eersei fe
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