DE1908699A1 - Beschichtungsmittel und seine Verwendung zur Herstellung von UEberzuegen auf Flaechengebilden - Google Patents
Beschichtungsmittel und seine Verwendung zur Herstellung von UEberzuegen auf FlaechengebildenInfo
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Description
Deutsches Patentamt, München
303W«l«rodt-Bomlltz
18. Pebruar 1969
Beschichtungsmittel und seine Verwendung zur Herstellung von
Überzügen auf Elächengebilden.
Die Erfindung "betrifft ein wäßrig dispergiertes Beschichtungsmittel
und seine Verwendung zur Herstellung von Überzügen auf
!läehengebilden. ,.
Wäßrig dispergierte Beschichtungsmittel, z.B. in Form von wäßrigen
Kunststoffdispersionen zur Herstellung von Überzügen aus
z.B. Vinylidenchloridcopolymerisaten sind bekannt. Derartig
überzogene ZLächengebilde haben vor allem in JOrm von folien
und deren Weiterverarbeitungsprodukten/der Verpackungsindustrie-Eingang
gefunden, weil hierdurch an sich nicht verschweißbare Trägerfolien aus z.B. Gelluloseregeneraten,. Polyamiden, Polypropylen
oder Polyäthylenterephthalaten leicht verschweißbar bzw. heißsiegelbar werden. Außerdem verleihen die Überzüge
solchen Trägerfolien, die eine relativ hohe Gasdurchlässigkeit
gegenüber Wasserdampf, Sauerstoff- oder "Kohlendioxydgas aufweisen, eine gegenüber diesen Stoffen sehr gute Dichte, wodurch
sich der Gebrauchswert insbesondere für den Verpaekungssektor wesentlich erhöht. " "
Wegen dieser Vorzüge hat man die andererseits recht störende
mangelhafte Gleitfähigkeit derartiger Überzüge zunächst in
Kauf genommen und versucht, diese Nachteile durch Pudern der
überzogenen 3?olienoberflachen zu verringern. Die bei einer
derartigen Bepuderung nur schwer zu vermeidende Staubentwüclung
sowie die zumindest teilweise irecht leichte. Abwischbarr=
keit dieses Belages bei der Weiterverarbeitung der !Folie führte
zu dem Versuch, mineralische.und/oder organische Gleitmittel
direkt dem wäßrigen dispergierten Beschichtungsmittel vor sei
ner Verwendung hinzuzufügen. Infolge der leichten Sedimentierung der ein hohes spezifisches Gewicht aufweisenden mineralischen
Gleitmittel/und. etanbuflagfilsehrt durch das allgemein
- 2 BAD ORIGINAL
Deutsches Patentamt,. München
18. Februar■- T96-9"""
drige spezifische Gewicht organischer Gleitmittel bedingten
Aufrahmen dieser Mittel war es bisher nur sehr schwer möglich,.
eine mit derartigen Zusätzen versehene wäßrige Dispersion zu
stabilisieren. Mineralische Gleitmittel bestehen im übrigen.V
häufig aus porösen Agglomeraten, wodurch sich, böl der Einbettung dieser Produkte in die wäßrige Dispersion bei daraus erzeugten Überzügen Fehlstellen in der Überzugsschicht mit einer
verstärkten Wasser- und Gasdurchlässigkeit ergeben. : ·>
Hieraus ergab sich die Aufgabe, ein'wäßrigdispergiertes Be-- Schichtungsmittel
zur Veredelung von Plächengebilden zu schaffen, das die vorgenannten unerwünschten: Nachteile nicht mehr
aufweist. ·
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das gemäß
der älteren Patentanmeldung P 15 19 433i.9 hergestellte
Beschichtungsmittel aus einer Mischung einer wäßrigen.Eungi- ,
stoffdispersion mit einer wäßrigen gleitgitteldigpersion^ besteht,
wobei die feste Phase des Gleitmitteldispersionsanteils
neben Wachs und/oder Paraffin auch wenigstens ö,1 [ fo an ,auf: ;;
schmelzbedingt wachs- und/oder paraffinbehandeltenmineraliachen
Gleitmitteln wie z.B. Kieselsäure und/oder Bentonit' und/od,er -Talkum
enthält und das Dispersionsmi11el des Gleitmitteldispersionsanteils aus Wasser und aus geringen Mengen eines z.B. als
Kondensationsprodukt aus Ähtylenoxyd und höheren Alkoholen vorliegenden nichtionogenen Emulgators besteht. Hierbei ist es
zweckmäßig, daß der Wachs- und/oder JParaffinanteil der festen
Phase des Gleitmitteldispersionsanteils 60-99 <fo beträgt*
Aus einem derartigen wäßrig dispergierten Beschichtungsmitter
lassen sich auf wenigstens einschichtigen -Plächengebilden aus -^
Papier und/oder Metall und/oder Kunststoff und/oder regenerierter Cellulose bzw. Cellulosederivaten tjberzüge herstellen, die
das Gleitarerhälten entsprechender Irägerfölien selbst; dann'" -?
009047/1680
19Q8699
Deutsches Patentamt, München
3C3 Waltrod· ■ Bomllti
18. Februar 1969
günstig beeinflussen, wenn als Kunststoffdispersionsantell
Polyvinylidenchloridcapolyserisatprqdukte in dem erfindungsgemäßen
wäßrig dispergierten Beschichtungsmittel enthaltei sind.
Darüber-hinaus machen sich auch die bisher störenden, die Gleitfähigkeit2v;ar
verbessernden, aber aufgrund ihres porösen Verhaltens su Fehlstellen in der Lackschicht führenden Beimengungen
von mineralischen Gleitmitteln-"nicht, mehr störend bemerkbar,
weil die Poren dieser Gleitmittel herstellungsbedingt durch eine
vorherige Behandlung mit geschmolzenem Wachs bzw. Paraffin verschlossen sind. Außerdem wird hierdurch das spezifische Gewicht
dieser mineralischen Gleitmittel verringert und die bisher
störende Sedimentierung verhindert. -
Von besonderem Vorteil ist es, daß das erfindungsgemäße wäßrig
dispergierte Beschichtungsmittel grundsätzlich sowohl auf Celluloseregeneratfolien
wie auch auf Folien aus Papier, Metall oder Kunststoff nach seiner überführung in gleitfähige, gas- und wasserdampf
dichte Überzüge eine gleichbleibend gute Haftfestigkeit
auf der Irägerfolie aufweist.
Die relativ einfache Herstellung des wäßrig dispergierten BeschichtungsHiittels
und die hervorragende Gleitfähigkeit der daraus hergestellten Überzüge lassen seine Yerv/endung selbst zur
Beschichtung von solchen Trägerfolien. zweckmäßig erscheinen,
die -wie z.3. Aluminium oder andere Metallfolien, an sich
schon eine recht geringe Wasserdampf-, Sauerstoff- und Kohlendioxyddurchlässigkeit
aufweisen.
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher
erläutert, jedoch nicht auf diese beschränkt:
Beis-piel 1;
Ein erfindungsgemäßes, wäßrig dispergiertes Beschichtungsmittel,
das in folgender Weise hergestellt worden ist:
0098Λ7/168S :
ii@illI
Hünenen
aosV/ilirodi-Bomiitz - "
Aufschmelzung von 15 kg Esterwachs und 2,5 kg eines
nichtionogenen Emulgators in einem dampfbeheizten Rührwerksbehälter,
gleichmäßige Einarbeitung von 1,5 kg gefällter Kieselsäure in die vorgenanntfe Schmelze unter
Rühren, Zufügen von zunächst 25 1 und anschließend 110 1 siedenden Wassers zu der oben angeführten Schmelzt,1 Einstellung
der entstandenen Emulsion auf eine Endkönzentratlon von 10 Ji und gleichzeitige Abkühlung auf Raunitemperatur
durch Hinzugabe von kaltem emUlgatorhaltigern Wasser,
Vermischen von 5 f dieser Gleitmitteldisperfeion mit
95 i° einer 25 zeigen wäßrigen Polyvinyliderichloridcopolyraerisat-BIspei'sion
und Einstellung dieses Disppreiohsgemischs
auf eine Dichte von 1%15 mit Wässer;
wird mit feiner handelsüblichen Luftbürstehstreichanlage auf
eine 25 ju dicke Folie aus' Celluloseregenerat aufgetragen und
zu einem Überzug von 5 g/m auf die Trägerfolie aufgetrocknet.*
Zum Vergleich hierzu wird eh anderer Folienabschnitt der gleichen Celluloseregenerat-Qualität unter sonst gleichen wie täen
vorstehend aufgeführten Bedingungen mit einem wäßrig dispefgierten
Beschichtungsmittel behandelt,· in welbhem jedoch die , Kieselsäure nicht in das Wachs eingearbeitet ist, sondern neben
dem Wachs aufgeschlämmt vorliegt.
Sin dritter Folienabschiiitt €er gleichen Gellüiöi§regen^raf-~'"-'- ;
Qualität wird Mt keiner der beiden vorgenannten oder öÄstl^
gen Substanzen beschichtet»^- .i^iiH"-''■'■■
Die drei genannten JOlienaböchnitte werden unter gieiclten· Be^*""
dingungen auf ihre Wasserdampf-, Sauerstoff- und KöTaleridioxyddurchlässigkeit
untersucht und die jeweiligen' ii koeffizienten ermittelt,
Die feststellung der WässerdampfdufchläSBlgkeilien erfolgt^
009847/1689 - ί
Deutsches Patentamt, München
303 Wültroda-Bomlltz
18. Februar 1969
g/m ' 24 h "bei 20° C und 85 f relativer Feuchte; die Sauer-
'■2 p
stoff- und Kohlendioxyddurchlässigkeiten werden in cm /m · 24 h
• at bei 75 c/° relativer Feuchte gemessen bzw. ermittelt.
Die.Messung der Reibungskoeffizienten wird wie folgt durchgeführt
:
In einem auf 8Ö fo relativer Luftfeuchtigkeit und 20° C klimatisierten
Plexiglaskasten, in. welchem ein etwa 4 m langer und normal breit liegender zu untersuchender Polienabschnitt geeignet
unterzubringen ist, wird dieser lOlienabschnitt durch
eine, elektrisch angetriebene Abzugsvorrichtung konstanter Geschwindigkeit unter einem mit der gleichen Folie bespannten
Metallschlitten fortbewegt. Die für die Prüfzwecke vorgesehene
Arbeitsflächengröße des Schlittens beträgt 1 dm , das Arbeitslastgewicht
des Schlittens beträgt 1 kg. Die gemessene Reibungskraft wird mit Hilfe eines induktiven Eeßkopfes über einen
Verstärker auf einen Schreiber übertragen«
Der Reibungskoeffizient wird ausgedrückt-durch den Quotienten
aus Abzugskraft/Schlittengewicht.
Die mit den oben angeführten Prüfmitteln und vorstehend aufgeführten
Prüfbedingungen untersuchten drei verschiedenen genannten Folienabschnitte führen zu folgenden in der anschließend
aufgeführten Tabelle vergleichend zusammengestellten* Ergebnissen:
Tabelle 1 - ·
Prüfmaterial ' Wasserdampf- O2 Durch- CO2 Durch- Gleittreibungs-
durchlässig- lassig- lässig- koeffizient
keit ** keit *** keit ***
QeIli-EoI. 500 200 unlackiert
009847/1689 . - 6·-
18. Fe.bruar 196-9
Deutsches Patentamt, München ' ' : '"''
Fortsetzung Tabelle 1 ·
Prüfmate'rial V/a ss er dampf- 0? Durch- COp Durch- G-leittreibungsdurciilässiglassiglässigkoeffi2ient
keit** "keit-***·■■.. keit'***.,.
Cell.-FoI. +
PvDC* +Zf." >■ '■.-■'_■■'. ;
Wachs + 0,2Ji- 2,0 -9,0 3Ό ' : ' . ■ 0,3
Kieselsäure
als Aufschläm- -''' :
Cell.-FoI. +
PYDC* + 2 £ .
Grleitmitteldis-
persionsanteil 1»5 7'5 20 0>2
gemäß der Erfindung
* = PolTvinylidenchloridcopolymerisat-pispersion
** = in g/m2· 24.h bei 20° C und 85 S* relativer Feucht
*** = in cm^/m2 · 24 h · at bei 75 /^ relativer Feuchte.
Ein erfindungsgemaßes, wäßrig dispergiertes Beschichtungsmittel.,
das hinsichtlich seiner Herstellung und seiner._.Zusammensetzung
gegenüber dem in Beispiel 1 aufgeführten erfindüngsgemäßen Beschichtungsmittel etwas modifiziert ist und das in
folgender Weise hergestellt worden ist: ■
Aufschmelzung von 10 kg Esterwachs und 5 kg Paraffin
(Fp 52° C) und 3 kg eines nichtionogenen Emulgators
0.0 98 4 77 16 8.9 ·
- 7.- jMmmo am -
Patentamt, München
iiosiss
18i febrüar 1969
(Emuipiioi? R) "bei 12ÖÖ Cs gieicjiinäjige Einarbeitung von
2 kg gfefällter Kieselsäure (Syloid E)In nie vorgenannte
Schmelze unter Rühren j Zufügen von zuftäcnst 25 1 und anschlIeEekd
i to 1 siedenden Wassers zii der oben angeführt
ten Schmelze-, Einstellung der entstandenen Säsulsiön auf
eine SndKonzenträtion von 1O f, ühd gleichzeitige ÄbMihauf
Räumteaper'ätür durch Hinzugäbe vöh kaltetii- emul-
*haltigefii Wasser, Vermischen von 2 Ji dieser Gleitmittel
dispers ioii mit ΙΟ kg eirifer 5Ö ^igen Wäßrigen Polyvinyl
idenchioridcopoljniief isat^Sispefsioii und Einstellung
dieses Dispersionsgemischs auf eiiie' Monte von 1)15 lait
wird i" ; t ^j ner handelsüblichen Luft burst eh stf Pichanlage .auf
eine _^/u .-^χ :>e Folie aus .ό-Pc Iy amid auf getragen ur.c zu eih'ern
jry -
Überzug vcr. 3- ο/πΓ auf die Trägerfolie äü-fgetfieknets
Zum Yervleich hiersu wird" ein anderer iölliiiaiüslinitt dei
gleichen ?ol2-aniä—Qualität unter sonst völlig gleichen viie
den vorsteherid aufgeführten Bedingungen Mit einem w'ä3rig
pergiei'ten reschichtungsnittel behandelt j in weieiiem .ieäoeh
die KieselF:iure nicht.in das Wachs .ainKe,är>b,,e.ltej;,i sondern nurnit
dieserc 'iachs kalt auf.cesählämmt. worden ist*
Sin dritter Polienabschnitt der gleichen Polyamid-Qualität
wird mit keiner der beiden vorgenannten oder sonstigen Substanzen
beschichtet. ,.--'"'
Die drei genannten Folienabschhitte werden unter gleichen
dingungen und in derselben Weise wie in Seisplel 1 beschrieben
auf ihre Wasserdampf-, Sauerstoff- und Üqhlendioxyddurenlässigkeit
untersucht und die jeweiligen (xleitreibüngsköeffizienten
eriöitteit.
001847/1609
BAD ORIGINAL1
BAD ORIGINAL1
Deutsches Patentamt, München
18. Februar 1969
Die an den drei vorgenannten. Folienproben vorgenommenen: '
Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle vergleichend
zusammengestellt:
Prüfmaterial Wasserdampf- Oo Durch- CO2 Durchs Gleitieibungs-
durehlässig- "lässig- lässig- koeffizient -. keit ** keit♦** keit ***
6-PA-FoI-. .-unlackiert
PVDC*.+ 2 fr ; ... . . ■ . -r χ ::. .
Wachs,+ .0,2 5$ 2j0 16 1Ö ö,3
Kieselsäure - : >ΐ
als Aufschläge _ . .
6-PA-FOl.. :
PVDC* + 2 ?b
PVDC* + 2 ?b
Gleitmittelsiperslonsanteil.gemäß
der Erfindung
der Erfindung
* .= Polyvinylidenchloridcopolvmerisat-Dispersion
** = in g/m2 · 24 h bei 20Q C und 85 % relativer Feuch
*** = in cm'/m · 24 h . at bei 75 # relativer Feuchte.
Ein erfindungsgemäßes wäßrig dispergiertes Beschichtungsmittel
das gegenüber dem in Beispiel 1 aufgeführten Beschichtungsmit-
009847/1689
- 9 -bad
Deutsches Patentamt, München
18. Februar 1969
tel hinsichtlich seiner Herstellung und seiner Zusammensetzung
variiert ist:
Aufschmelzung von 12 kg Esterwachs, 3 kg Behensäure und
3 kg eines nichtionogenen Emulgators (Emulphor O), gleichmäßige Einarbeitung von 1,5 kg gefällter Kieselsäure
(Syloid ) in die vorgenannte Schmelze unter Rühren, Zufügen von zunächst 25 1 und anschließend 110 1
siedenden Wassers zu der oben angeführten Schmelze, Einstellung der entstandenen Emulsion auf eine Endkonzentration
von 10 fo und gleichzeitige Abkühlung auf Raumtemperatur
durch Zugabe von kaltem emulgatorhaltigem Wasser, Vermischen von 2 fo dieser Gleitmitteldispersion mit 10 kg
einer 50 ?6igen wäßrigen Polyvinylidenchloridcopolymerisat-Dispersion
und Einstellung dieses Dispersionsgemischs auf eine Dichte von 1,15 mit Wasser,
wird mit einer handelsüblichen luftbürstenstreichanlage auf eine 20 mü dicke Folie aus beaxial gerecktem Polypropylen, welches
bereits einen Überzug von 0,3 g/m eines handelsüblichen Primers
(Adcote 375 ) erhalten hat, aufgetragen und zu einem
Überzug von 4 g/m auf die Trägerfolie aufgetrocknet.
Zum Vergleich hierzu wird ein anderer Folienabschnitt der gleichen
geprimerten Polypropylen-Qualität unter sonst völlig gleichen
wie1 vorstehend aufgeführten Bedingungen mit einem wäßrig
dispergierten Beschichtungsmittel behandelt, in welchem jedoch
die Kieselsäure nicht in das Wachs eingearbeitet, sondern nur
mit diesem Wachs kalt aufgeschlämmt worden ist. .
Ein dritter Folienabschnitt der gleichen Polypropylen-Qualität
erhält nur einen ersten Auftrag von 0,3 g/m eines Überzugs von Adcote 375 und wird sonst mit keiner weiteren vorgenannten
oder sonstigen Substanz beschichtet.
00 98 47/1689
"BA OBlGtNAL
T $ $ 6;. r
Jt>
■Deutsches Patentamt, München
18. Februar 1.969
Die an den oben angeführten drei verschiedenen JOlienabschnitten
wie in den Beispielen T und 2 durchgeführten Untersuchungen führen zu den in der folgenden Tabelle zusammengefaßten Ergebnissen:
.
Prüfmaterial Wasserdampf- O2 Durch- COp Durch- G-leitreibungsdurchlässig-'lassiglässigkoeffizient
keit** keit*** keit***
Polyprop-FoI.
unlackiert
1,2
1500
Polyprop-PoI. +
PTDC* + 2 fr ■ '
Wachs + 0,2 η
Kieselsäure.
als Aufschlämmuni
.0,8
40
0,3
Polyprop- , Pol. + , PVDC* 2 fo.
Gleitmitteldispersions anteil gemäß der Erfindung
0,5
0,3
* =' Polyvinylidenchloridcopolymerisat-Dispersion
** = in g/m2 · 24 h bei 20° C und 85 # relativer Feuchte
*** =in cm^/m2 · 24 h · at bei 75 ^ relativer Feuchte.
009847/ TW9" \TaS, -
Claims (1)
- -.-■■·-■■ - M it , . MSWetorode-BoiiAtx; ■■■■"'■' ... ·; 18. Februar 1969Deutsches Patentamt, München -?' - .." :, ,:_.-;·.-.;Patenten ε ρ r ü c h e1. Wäßrig dispergiertes Beschichtungsmittel zur Veredelung von Flächengebilden, dadurch gekennzeichnet, daß es gemäß seiner nach der älteren Patentanmeldung P 15 19 433.9 erfolgten Herstellung aus einer Mischung einer wäßrigen ]|죧£|>|£||||8-H-II=LSS m^ einer wäßrigen glfitaiiieldisßgr.sion besteht, Wobei die feste Phase des Gleitmitteldiepersionsanteile neben Wachs und/oder Paraffin äueh wenigstens .Q,1 % aufschraelzbedingt wachs-und/oder paraffinbehandelte mineralische Gleitmittel wie z.B. Kieselsäure und/oder Bentonit ' und/oder Talkum oder ähnliches enthält und das Dispersionsmittel des Gleitmitteldispersionsanteils aus Wasser und aus geringen Mengen eines z.B.-als Rondensationsprodukt aus Äthylenoxyd und höheren Alkoholen vorliegenden nieht-Emulgators besteht. " - '?,, Beschichtungsmittel nach Anspruch \t dadurch gekennzeichnet, daß der Wachs- und/oder Paraffinanteil der festen Phase des Gleitmitteldispersionsanteils 60-99 % beträgt.3. Verwendung des Beschiehtungsmittels nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Herstellung von überzügen auf wenigstens einschichtigen Flächengebilden aus Papier und/oder Metall und/oder Kunststoff und/oder regenerierter Cellulose bzw. aus Cellulosederivaten eingesetzt wird.Ü098 47/1G-8
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