DE1951609A1

DE1951609A1 - Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation zum Herstellen von synthetischen Papieren

Info

Publication number: DE1951609A1
Application number: DE19691951609
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Akiyama; Masayuki Igawa; Tadashi Maekawa; Tokuo Shinomiya; Yoshijiro Tabara
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 1968-10-14
Filing date: 1969-10-13
Publication date: 1970-05-14
Also published as: DE1951609B2; FR2020683A1; GB1262531A; US3904804A

Description

Dipl.-lng. Heinz Uuer, Patentanwalt 0-8 München 81, Cosimaslrafee 81 ■ Telefon; (0611) 48 38 20

Mitsubishi Rayon Company Limited 13. 10. 1969

8, Kyobashi 2-chome, Chuo-ku, L 8866

Tokyo, Japan Gg/to

Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation zum Herstellen von synthetischen

Papieren

Die Erfindung betrifft eine Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation zum Herstellen von synthetischen Papieren, sie betrifft auch polyolefinsynthetische Papiere, die von einer solchen Aggregation erhalten werden können. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation, die in eine Vielzahl von einzelnen Mikroflocken von der Aggregation leicht mikrogeflockt werden kann, wobei derartige Mikroflocken geeignet sind für die Herstellung von·synthetischem Papier, da?« ein Aussehen aufweist, welches demjenigen nach den üblichen Verfahren hergestelltem Zellulosepapier in hohem Auemaße gleicht. Die Erfindung betrifft insbesonder auch polyolefinsynthetische Papiere, die von der Mikroflocken-Aggregation erhalten werden können. "».'_.

Es kann als bekannt vorausgesetzt werden, daß die Nachfrage nach Papier in jüngerer Zeit auf allen Gebieten der Technik und des täglichen Lebens immer größer wird, welcher steigenden Nachfrage von der papierherstellenden Industrie nachgekommen werden muß. Die Befriedigung dieser iteigenden Nachfrage nach Papier findet · aber in der Zulieferung der zur Papierherstellung erforderlichen

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Dipl.-Ιπς. Heinz Lesser, Patentanwalt

D- 8 Mönchen 81, Cosimastrafee 81 Telefon: (08Tl) 48 38 20

Rohmaterialien, so insbesondere des Holzstoffes und des geeigneten Wassers in industriellem Ausmaße, seine Grenze, die oft keiner Erweiterung zugängig ist.

Im Hinblick auf das weite Einsatzgebiet von Papier besteht in Einzelfällen das Erfordernis, daß das Papier in einem höherem Ausmaße, als dies der Norm entspricht, wasserfest ist, daß das Papier darüber hinaus eine verbesserte Druckeigenschaft und eine verbesserte Festigkeit aufweist. Für die herkömmlichen, aus Holzstoffen hergestellten Papiere ist es nun aber äußerst schwierig, solchen Anforderungen von Einzelfällen nachzukommen. Vorschläge, die hierzu bekannt geworden sind, sehen ein Trockenverfahren vor, wobei synthetische Polymerverbindungen hinzugefügt werden, derartige Verfahren räumen jedoch nicht voll befriedigend die Nachteile aus, die für herkömmlich aus Holzstoffen hergestelltes Papier zu vermerken sind. Auch wurde bereits vorgeschlagen, Papier aus synthetischen Polymerverbindungen herzustellen, um die vorerwähnten Bedingungen zu erfüllen, diese sogenannten synthetischen Papiere sind praktisch marktreif entwickelt.

Die Herstellung der vorerwähnten, synthetischen Papiere kann wie folgt kla se if izie-rt werden:

(1) Aus einer synthetischen Polymerverbindung wird in bekannter Art vmd Weise mittels des sogenannten Ftillverfahrens oder mittels eines Verfahrens unter Verwendung einer T-Form eine synthetische Folie bzw. ein synthetischer Film hergestellt, welche bzw. welcher dann derart modifiziert wird, daß eine zellulosepapierähnliche Oberfläche erhalten wird. Nach diesem Verfahren hergestellte, synthetische Papiere werden nachfolgend als "Folienpapier" bezeichnet.

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(2) Eine Vielzahl von in bekannter Art und Weise aus einer synthetischen Polymerverbindung hergestellte Multifilamente werden unterbrochen getrennt und dann miteinander durch die Wirkung eines elektrostatischen oder gasförmigen Düsenstrahls-verbunden, die miteinander verbundenen bzw. verketteten Multifilamente werden dann zu einem Gewebe geformt, und zwar dadurch, daß die Multifilamente an den Verbindungs- bzw. Verkettungspunkten durch ein wechselseitiges Verkleben oder durch ein wechselseitiges Verschmelzen zum wechselseitigen Anhaften gebracht werden, und dieses Gewebe wird Schließlich zu einem Papier abgewandelt. Nach diesem Verfahren hergestellte synthetische Papiere werden nachfolgend als "Füamentpapier" bezeichnet.

(3) Eine Vielzahl von synthetischen Stapelfasern, hergestellt in bekannter Art und Weise aus einer synthetischen Polymerverbindung , die eine Länge von einigen Millimetern oder einigen Zentimetern aufweisen, wird beispielsweise durch einen gasförmigen Düsenstrahl dispergiert und die verteilten Stapelfasern werden dann durch einen Gasstrom gegen eine papierformende Oberfläche geblasen, um ein synthetisches Papier unter trockenen Bedingungen zu formen. Dieses Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier ist also als ein Trockenverfahren anzusehen.

(4) Die synthetischen Stapelfasern gemäß vorerwähntem Verfahren (3) werden zu einem synthetischen Papier mittels des üblichen Naßverfahrens umgeformt. Nach dem Trockenverfahren (3) und diesem Naßverfahren (4) hergestellte synthetische Papiere werden nachfolgend als "Stapelpapier" bezeichnet.

Im Vergleich mit dem bekannten Zellulosepapier weist das vorerwähnte "Folifcnpapier" folgende Vorteile und Nachteile auf:

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Dipl.-lng. Heinz L#si«r, Patentanwalt D - 8 Möndien 81, Cosimastrafje 81- telefon: (0811) 48 38 20

AIs Vorteile sind eine hohe Wasserfestigkeit, eine hohe, chemische Reagenzbeständigkeit, eine hohe Zugfestigkeit und eine gute Abdichtungs eigenschaft gegenüber gasförmigen Medien zu benennen. Demgegenüber sind als Nachteile eine geringe Zerreißfestigkeit, ein schwieriges Falten infolge der Luft-Undurchlässigkeit und hohe Herstellungskosten zu benennen. Insbesondere wegen diesen Nachteilen findet das "Folienpapier" nur für ganz spezielle Zwecke Verwendung.

Das "Filamentpapier" weist ein Aussehen auf, welches nahezu demjenige von ungewobenem Tuch gleicht. Es sind deshalb eine Anzahl von Verfahrensschritten erförderlich,'um ein zellulosepapierähnliches Aussehen eines solchen "Filamentpapierβ" zu erhalten. Die Herstellungskosten dieses Papiers sind daher sehr hoch, so daß auch für dieses Papier nur ganz spezielle Verwendungszwecke in Betracht gezogen werden können.

Das "Stapelpapier" weist schließlich eine ganze Reihe von Nachteilen auf, so ist es insbesondere äußerst schwierig, den zweckmäßigen und erwünschten Brei vorzubereiten, in welchem die Stapelfasern gleichförmig in Wasser suspendiert werden, und zwar infolge ihrer hydrophoben Eigenschaft. Zur Überwindung dieses Nachteiles ist es erforderlich, ein oberflächenaktives Mittel oder ein Verdickungsmittel dem Suspensionsmedium zuzusetzen. Solches "Stapelpapier" weist weiterhin eine geringe Zugfestigkeit auf und macht es'erforderlich, daß die Verbindungs- bzw. Verkettungspunkte der. einzelnen Fasern durch ein mindestens teilweises Verschmelzen derselben ein wechselseitiges Anhaften erfahren, um die Zugfestigkeit zu erhöhen. Selbst wenn dieser Verfahrensschritt durchgeführt wird, kann nicht gewährleistet werden, daß die Zugfestigkeit eines solchen Papiers ausreichend ist. In diesem Zusammenhang wäre auch zu vermerken, daß das er-

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Dipl.-lng. Heinz Leswr, Patentanwalt 0-8 München 81, Cosimastrafje 81 ■ Telefon: (0811) 483820

wähnte Trockenverfahren zur Herstellung derartiger "Stapelpapiere" vorgeschlagen wurde, um die Nachteile des erwähnten Naßverfahrens zu überwinden. Ein solches Trockenverfahren ist jedoch darin nachteilig, daß es schwierig ist, ein Papierrnaterial zu formen, das eine gleichförmige Dicke aufweist, es macht es auch erforderlich, daß zur Erhöhung der Zugfestigkeit ein wechselseitiges Anhaften der einzelnen Fasern herbeigeführt wrrd, das erhaltene Papier weist ein unerwünschtes Aussehen auf und schließlich arbeitet ein solches Verfahren auch mit einem nur geringen Wirkungsgrad.

Unter Berücksichtigung der vorstehenden Ausführungen mag erkennbar sein, daß sich die Erfindung die Aufgabe gestellt hat, ein synthetisches Papier zu schaffen, das die aufgezeichneten. Nachteile überwindet und das ein Aussehen und Eigenschaften besitzt, welches bzw. welche sich nur unwesentlich von bekanntem Zellulosepapier unterscheiden, um so der steigenden Nachfrage nach Papier gerecht und um so unabhängig von Naturholzmaterial zu werden. Folgende Einzelaufgaben, Ziele und Zwecke werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung angestrebt:

(1) Die Schaffung einer Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation, die sich zum Herstellen eines synthetischen Papiers eignet, das eine Griffigkeit und ein Aussehen'aufweist, welche denjenigen von bekanntem Zelluloeepapier so weit wie möglich nahekommt, das weiterhin eine hohe Wasserfestigkeit, eine hohe chemische Reagenzbeständigkeit, eine hohe Zugfestigkeit und eine erwünscht niedrige Dehnbarkeit aufweist.

(2) Die Schaffung eine· Verfahrene zum unmittelbaren Herstellen einer iolchen Polyolefin-Mikr of locken-Aggregation· von einer polymerifchen Lotung.

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Dipl.-Ing. Heinz L«ss*r, Patentanwalt

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(3) Die Schaffung eines polyolefin synthetischen Papiers, welches

die vorerwähnten Eigenschaften und das vorerwähnte Aussehen aufweist.

(4) Die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen dieses polyolefinsynthetisqhen Papiers aus der obenerwähnten Mikroflocken-Aggregation.

Nach der Erfindung wird eine Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation geschaffen, die leicht in eine Vielzahl von formlosen Mikroflocken einer Stärke zwischen 5 und 20 lim aufflockbar ist und aus welchen dann ein synthetisches Papier hergestellt werden kann, das eine zellulosepapierähnliche Griffigkeit und Aussehen aufweist. Zum unmittel baren Herstellen einer solchen Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation schlägt die Erfindung als Verfahren vor, zunächst eine Lösung dadurch vorzubereiten, daß wenigstens ein Polyolefin in einer Menge zwischen 5 und 40 Gew. % bei einer Temperatur von nicht weniger als 100 C in einem Lösungsmittel gelöst wird, das einen Siedepunkt aufweist, welcher nicht höher ist als die Lösungstemperatur, und zwar innerhalb eines geschlossenen Behälters bei Anwesenheit von wenigstens einer oberflächenaktiven Verbindung in einer Menge von wenigstens 0, 01 Gew. % der Menge an vorhandenem Polyolefin, und da/3 dann diese die oberflächenaktive Verbindung enthaltende Polyolefinlösung aus diesem geschlossenen Behälter über eine öffnung in die Atmosphäre ausgespritzt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft auch polyolefinsynthetische Papiere, bei welchen die Polyolefin-Mikroflocken wechselseitig verbunden bzw. verkettet und/oder wechselseitig verhaftet sind, und zwar in zwei-und dreidimensionalen Bedingungen. Weiterhin schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines solchen polyolefinsyhthetiachen Papiere aus der Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation. Nach

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Nach diesem Verfahren wird die Polyolefin-Aggregatlon bei einer Temperatur von nicht höher als 60 C innerhalb einer organischen Flüssigkeit unter Bildung von Mikroflocken abgeflockt, wobei diese organische Flüssigkeit aufquellbar ist oder wenigstens teilweise das Polyolefin löst und wobei gleichzeitig die Polyolefin-Mikroflocken in dieser organischen Flüssigkeit homogen suspendiert werden.

In der erfindungs gemäßen Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation sind die formlosen Mikroflocken eng angehäuft und in einer zwei- oder dreidimensionalen Bedingung wechselseitig verbunden bzw. verkettet, um so eine weiße Kugel oder Zylinder zu bilden. Diese Aggregation läßt sich durch eine schwache Schlageinwirkung leicht in Mikroflocken aufflocken. Infolge dieser Eigenschaft eignet sich die erfindungs gemäße Aggregation insbesondere zum Herstellen von Papier, und zwar beispielsweise im Rahmen eines Naßverfahrens, wie es zum Herstellen von Zellulosepapier bekannt ist. Nach dem erfindungs gemäßen Verfahren wird die Aggregation durch eine Schlageinwirkung in einem Su s pen si ons medium, wie einer organischen Flüssigkeit, in Mikroflocken aufgeflockt, die dann gleichförmig in diesem Medium suspendiert werden, so daß ein Brei geformt wird, welcher sich für die Papierformung eignet. Die von der Aggregation erhaltenen Mikroflocken weisen keine genau definierte Formgebung auf, vielmehr sind die Formen dieser Flocken in hohem Maße komplex, so daß diese Flocken während der Papierformung leicht wechselseitig miteinander verbunden bzw. verkettet werden, wie dies auch bei den üblichen Naßverfahren zum Herstellen von Zellulosepapier der Fall ist, diese Flocken werden gegen eine papierformende Oberfläche geblasen. Es kann also hier festgehalten werden, daß diese Verkettungseigenschaft der Mikroflocken gemäß Erfindung derjenigen der Zellulosefasern bei der Herstellung von Zellulosepapier

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β ehr nahe kommt.

Die Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation.gemäß Erfindung ist völlig neu und wurde bislang noch nicht vorgeschlagen. Daraus hergestelltes, synthetisches Folienmaterial, insbesondere synthetisches Papier, weist ein Aussehen und eine Griffigkeit auf, wel ehe dem herkömmlichen Zellulosepapier sehr nahe kommen. Die Mikroflocke gemäß Erfindung mißt eine Stärke zwischen 5 und 20/um. "Wenn diese Stärke bzw. Dicke kleiner als 5 Aim ist, dann ist die Kraft, welche die Mikroflocken wechselseitig verbunden bzw. ' verkettet hält, unzureichend, wenn andererseits diese Stärke bzw. Dicke größer als 20 um ist, dann ist die wechselseitige Verkettung der Mikroflocken unbefriedigend. Es ist deshalb in diesen beiden Fällen die Herstellung von qualitativ gutem synthetischem Papier schwierig.

Nach weiteren Einzelmerkmalen der vorliegenden Erfindung ist es erwünscht, den Mikroflocken eine Länge von nicht mehr als 20 mm

2 und eine spezifische Oberflächenfläche von wenigstens' 0,1m, /g zu geben. Ist die Länge der Mikroflocken größer als 20 mm, dann ist die Vorbereitung eines gleichmäßigen Breis schwierig und die Verkettungseigenschaften der Mikroflocken sind dann unzureichend. Ist die spezifische Oberflächenfläche der Mikroflocken kleiner als 0,1m /g, dann ist die Verkettungseigenschaft der Mikrofh wegen der dann einfachen Formgebung unzureichend.

Die vorerwähnten Eigenschaften aufweisendenPolyolefin-Mikröflocken können leicht ein synthetisches Folienmaterial formen, und zwar insbesondere ein synthetisches Papier, welches eine hohe Zugfestigkeit aufweist, die mindestens so hoch ist wie diejenige von üblichem Zellulosepapier, die jedoch meistens höher als diese ist. Weiterhin

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weist ein solches synthetisches Papier eine erwünschte Zugdehnung auf, ohne daß es erforderlich wäre, irgendeine Adhäsion herbeizuführen und zwar infolge seiner ausgezeichneten Verkettungseigenschaft.

Die Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation ist hergestellt aus Polyäthylen, Polypropylen, Mischpolymeren von Äthylen und Propylen oder aus Gemischen davon, vorzugsweise aus Polyäthylen oder Polypropylen. Wird die Aggregation aus hodi dichtem Polyäthylen hergestellt, dann ist es erwünscht, daß wenigstens 50 Gew. % von niedrig dichtem Polyäthylen oder isotaktischem Polypropylen mit diesem hoch dichten Polyäthylen vermischt -werden.

Beispielsweise aus der US-Patentschrift 3 081 519 ist es bekannt, daß eine kristalline polymerische Litze mit einem Netzwerkgefüge aus einer Vielzahl von dreidimensional miteinander verbundenen bzw. verketteten, filmähnlichen oder faserförmigen Elementen durch Extrusion einer Lösung einer kristallinen Polymerverbindung in einem organischen Lösungsmittel hoher Temperatur durch eine öffnung in eine Zone niedrigen Drucks erhalten werden kann, wobei der von dem Lösungsmittel selbst erzeugte Druck dazu ausgenutzt wird. Die mit diesem Verfahren erhaltenen Erzeugnisse sind garnähn liehe Litzen, welche ein Netzwerkgefüge aufweisen, derartige Litzen sind nicht durch eine Schlageinwirkung in Mikroflocken aufflockbar. Um daher die Flocke vorzubereiten, die sich für eine Herstellung von synthetischem Papier eignet, kann eine solche Litze in eine erwünschte kurze Länge geschnitten werden.

Das Verfahren gemäß Erfindung ist besonders wertvoll für die un mittelbare Herstellung der Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation, die sich von einer Polyolefin-Lösung leicht in Mikroflocken aufflocken

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läßt. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die Anwesenheit einer oberflächenaktiven Verbindung in einer Menge von wenigstens 0, 01 Gew. %, gemessen an dem Polyolefingewicht in der Polyolefinlösung eines Lösungsmittels, das einen Siedepunkt aufweist, welcher nicht höher ist als die Lösungstemperatur. Die oberflächenaktive Verbindung , welche im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung finden sollte, sollte eine solche Verbindung sein, welche sich in dem Lösungsmittel und in dem Polyolefin löst oder gleichmäßig in diese eingemischt oder mit diesen vermischt werden kann, so beispielsweise eine anionische, oberflächenaktive Verbindung, wie Fettsäureseifen, Naphthensäureseifen,» Türkischrot - Öl, Schwefelsäure-Fettestersalze, hochsulforierte Fettsäureestersalze, Fettsäureester-Schwefelester salze, Fettsäureamid-Schwefelester salze, hochfettige Alkohol-Schwefelester salze, Alkylsulfosalze, alkylische Sulfosalze, Fettsäureamid-Sulfosalze, sekundäre Alkoholschwefelestersalze, Alkylphosphorester, phosporische Alkylester, Alkylphosphorsalze und Alkylphenol-Polyäthylenglykol-SchwefeleSternatriumsalze. Weiterhin kommen als oberflächenaktive Verbindungen kationische Verbindunge in Frage, wie Fettamine, vierwertige Alkylammoniumverbindungen, basische Alkylpyridiumsalze, basische Alkylpikolinsalze, Alkylbenzimidazol-Df riväte. Auch können amphoterische oberflächenaktive Verbindungen Verwendung finden, wie Betain-Verbindungen, Sulfobetain-Verbindungen, amphoterische Schwefelester-Verbindungen und amphoterische Phosphorester-Verbindungen. Weiterhin können nicht-ionische, oberflächenaktive Verbindungen Verwendung finden, wie Folyoxyäthyienalkylester, Polyoxyäthylenälkyläther, Polyoxyäthylenalkylaryläther, höhere Alkoholfettsäureester, Polyoxyäthylensorbitfettsäureeeter, Polyoxyäthylenalkylamine, Fettsäurealkanolamide, Polyoxyäthylen-Polyoxypropylen-Block-Mischpolymere und Polyoxyäthylenälkylthioäther. Insbesondere diese nicht-ionischen

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Verbindungen eignen sich zur Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Als Lösungsmittel eignen sich im Rahmen des Verfahrens nach der Er findung insbesondere organische Verbindungen, die gleichmäßig das Polyolefin zu lösen vermögen, so insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol , aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Butan, Pentan, Hexan, Heptan, Oktan und diese Isomere; alizyklische Kohlenwasserstoffe, wie Zyklohexan, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie Dichlormethan, Chloroform, Chloräthan, Tetrachlormethan, und Chlormethan; Fluor-Verbindungen, wie Fluorkohlenwasserstoffe, und Gemische aus diesen Lösungsmitteln. Insbesondere eignen sich die Chlorkohlenwasserstoffe zur Verwendung im Rahmen des erfiniungsgemäßen Verfahrens. Diese Lösungsmittel sind erforderlich, um einen Siedepunkt zu erhalten, welcher nicht höher ist als die Temperatur der Lösung, die zum Herstellen der Pplyolefin-Mikroflocken-Aggregation benutzt wird, diese Lösungsmittel sollen nicht wesentlich mit dem Polyolefin reagieren und die oberflächenaktive Verbindung soll mit ihnen gelöst werden.

Nach dem erfindungsgemäßen'Verfahren wird das Polyolefin in einem geschlossenen Behälter bei einer Temperatur von wenigstens 100 C in einer Konzentration zwischen 5 und 40 Gew. % gelöst. Die Polyolefine sind im Regelfall in den vorerwähnten Lösungsmitteln.jriur bei einer

Temperatur von wenigstens 100 C lösbar. Wenn die Temperatur niedriger ist als 100 C, dann ist es schwierig, die Polyolefine in den vorerwähnten Lösungsmitteln homogen zu lösen. Das Lösen sollte deshalb innerhalb eines geschlossenen Behälters durchgeführt "werden, weil das Lösungsmittel bei einer Temperatur von 100°C und höher sehr rasch verdampft. Wird das Polyolefin bei einer Konzentration

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von weniger als 5 Gew. % gelöst, dann kann die resultierende Mikroflocke nicht die oben erwähnten Eigenschaften aufweisen. Gleiches ist der Fall bei einer Konzentration von mehr als 40 Gew. %, weil dann die resultierende Lösung eine sehr hohe Viskosität aufweist. Die oberflächenaktive Verbindung sollte in die Polyolefinlösung in einer Menge von wenigstens 0,01 Gew. %, gemessen an dem Gewicht des Polyolefins, eingemischt werden. Ist diese Zumischung geringer als 0,01 Gew. %, dann wird von der Polyolefinlösung zwar eine endlose, poröse Litze erhalten, nicht aber die leicht in Mikroflocken aufflockbare Aggregation. Im Regelfall wird die oberflächenaktive Verbindung in einer Menge von 15 Gew. % oder weniger, gemessen an dem Gewicht des Polyolefira, zugemischt. Wird mehr als 15 Gew. % zugemischt, dann weist die erhaltene Mikroflocken-Aggregation keine der erwünschte Eigenschaften auf und gleichzeitig sind die wirtschaftlichen Nachteile wegen des unwirksamen Verbrauchs an oberflächenaktiver Verbindung vergrößert. Es ist in diesem Zusammenhang als ein weiteres, vorzugsweises Einzelmerkmal der Erfindung anzusehen, daß die in die Polyolefinlösung eingemischte, oberflächenaktive Verbindung innerhalb der resultierenden Mikroflocke oder an deren Oberfläche verbleibt. Es sollte deshalb die zur Verwendung kommende, oberflächenaktive Verbindung einen Siedepunkt aufweisen, welcher höher ist als die Lösungstemperatur. Die in der Mikroflocke oder an deren Oberfläche verbleibende, oberflächenaktive Verbindung verbessert in wünschenswerter Art und Weise die Mikro-Ausflockungseigenschaft der Aggregation, die antistatische Eigenschaft und die Suspensio.nseigenschaft der Mikroflocken in einem organischen Medium und die Griffigkeit des resultierenden, synthetischen Papiers. Die oberflächenaktive Verbindung, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, kann gleichzeitig in dem Lösungsmittel zusammen mit dem Polyolefin gelöst werden, eine solche Lösung kann aber auch

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vor oder nach der Lösung des Polyolefins in dem Lösungsmittel erfolgen. Die oberflächenaktive Verbindung sollte ausreichend zu einem wasserfreien Zustand getrocknet sein, um davon eine geeignete Lösung vorbereiten zu können.

Das Lösen des Polyolefins und der oberflächenaktiven Verbindung kann mittels folgender Verfahrensschritte durchgeführt werden:

(1) Es werden in einen geschlossenen Behälter, beispielsweise in eine Autoklave mit einem Heizmantel, die erwünschten Mengen an Lösungsmittel, Polyolefin und oberflächenaktiver Verbindung eingebracht.

(2) Der Behälter wird geschlossen.

(3) Die in dem verschossenen Behälter angeordneten Materialien werden auf die erwünschte Temperatur von wenigstens 100 C unter ständiger Bewegung des Bades erwärmt, so dai? die resultierende Lösung in dem Behälter durch den durch das Lösungsmittel erzeugten Dampf unter Druck gesetzt wird..

Die unter hohem Druck stehende Polyolefinlösung wird dann über eine öffnung aus dem verschlossenen Behälter in die Atmosphäre ausgespritzt. Die ausgespritzte Polyolefinlösung wird dabei sehr rasch durch die rasche Verdampfung des Lösungsmittels koaguliert, wobei wiederholt sei, daß das Lösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, welcher geringer ist als die Lösungstemperatur. Es bildet sich dadurch-eine leicht in Mikroflocken ausflockbare Aggregation der Polyolefin-Mikroflocken.

Das synthetische Papier gemäß Erfindung wird dadurch geformt, daß die Polyolefin-Mikroflocken wechselseitig sehr eng miteinander verbunden bzw. verkettet und/oder wechselseitig zürn Anhaften gebracht werden. Ee weist ein Oberflächenaueeehen und eine Griffigkeit auf, welche dem gewöhnlichen Zelluloeepapier sehr nahe kommen, seine

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Zugfestigkeit und seine Dehnbarkeit sind selbst ohne Anwendung eines Haftungsmittels gleich denjenigen von Zellulosepapier oder diesen gegenüber in erwünschter Art und Weise verbessert. Wenngleich die das synthetische Papier gemäß Erfindung formenden Polyolefin Mikroflocken nicht dem Verfahrensschritt eines Ziehens unterworfen werden, wie dies beim Herstellen des sogenannten "Filanentpapiers" der Fall ist, weist das synthetische Papier, erfindungsgemäß hergestellt aus Polyolefin-Mikroflocken, eine sehr kleine ^Bruchdehnung im Vergleich zu derjenigen von "Folienpapier" auf, bei welchem die Folie bzw. der Film im Regelfall einem solchen Ziehen unterworfen wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das dehnbare Brechen des Papiers durch ein Brechen der Verkettungspunkte und/oder der Verhaftungspunkte der Mikroflocken bewirkt wird, nicht aber durch ein Brechen der Mikroflocken selbst. Ein solcher Brechungsfaktor ist identisch mit demjenigen von gewöhnlichem Zellulosepapier. Infolge aller dieser Eigenschaften weist das synthetische Papier gemäß Erfindung eine fein aufgerauhte Oberfläche.auf, welche sich insbesondere für ein Bedrucken, ein Beschichten und ein Bekleben eignet.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erkennbar. Diese zeigt in ihren beiden Figuren Spannungs-Dehnungs-Kurven eines gewöhnlichen Zellulosepapiers bzw. eines synthetischen Papiers nach der Erfindung und einer Polypropylen-Folie.

Die Fig. 1 veranschaulicht eine typische Spannungs-Dehnungs-Kurve eines Zellulosepapiers (hochwertiges Druckpapier) mit einem Gewicht von 179-9 g/m und einer Stärke von 69 um . Dieses Zellulosepapier weist eine relativ geringe Bruchdehnung von etwa 17 % auf. Die

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Spannungs-Dehnungs-Kurve I in Fig. 2 besitzt Gültigkeit für ein polyolefinsynthetisches Papier gemäß Erfindung mit einem Gewicht von 59,8 g/m und einer Stärke von 132 um,. Diese Kurve gleicht nahezu der Kurve gemäß Fig. 1 und veranschaulicht weiterhin den Tatbestand, daß das synthetische Papier gemäß Erfindung eine relativ geringe Bruchdehnung von etwa 13 % aufweist. Die Spannungs Dehnungs-Kurve II der Fig. 2 besitzt Gültigkeit für eine Polyolefin -

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folie mit einem Gewicht von 100 g/m und einer Stärke von 100 um .

Sie veranschaulicht den Tatbestand, daß eine solche Polyolefinfolie eine relativ hohe Bruchdehnung von etwa 50 % aufweist und weiter^ hin einen Anfangsmodul, welcher kleiner ist als diejenigen der Kurven I gemäß Fig. 2 und der Kurve gemäß Fig. 1.

Um die Zugfestigkeit des synthetischen Papiers gemäße Erfindung zu verbessern, kann auf dieses eine Adhäsion zur Anwendung gebracht werden. In dem synthetischen Papier können außerdem ein Füllmittel, ein die Griffigkeit modifizierendes Mittel, ein Färbungsmittel und ein Glanzmittel enthalten sein.

Es seien hier nochmals die Merkmale und Vorteile des synthetischen Papiers gemäß Erfindung wiederholt:

(1) Das synthetische Papier -gemäß Erfindung weist ein Aussehen und eine Griffigkeit auf, welche gewöhnlichem Zellulosepapier sehr nahe kommen.

(2) Das Papier weist eine hohe Zugfestigkeit und eine wünschenswerte niedrige Zugdehnung auf.

(3) Das Papier ist in hohem Maße wasserbeständig, beständig gegen chemische Reagenzmittel und beständig gegen Korrosion.

(4) Da β Papier ist leicht an Gewicht,

(5) Das Papier eignet sich vorzüglich für ein Bedrucken, Beschichten,

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Bekleben und Prägen.

Die synthetischen Papier gemäß Erfindung lassen sich damit für dieselben Zwecke verwenden wie die gewöhnlichen Zellulosepapiere, weiterhin sind folgende Einsatzgebiete für die erfindungsgemäßen Papiere denkbar:

(1) Die erfindungsgemäßen Papier sind verwendbar als Baumaterialien, so beispielsweise als wasserdichte Zeltdächer, als Schalungswände beim Betonieren, usw.

(2) Innenarchitektonisch sind sie verwendbar als Vorhänge, Lamellenjalousien, Füllungen von leichten Schiebetüren, Tapeten,. Unterlagen von Teppichbodenbelägen usw.

(3) Die Papiere sind weiterhin verwendbar als Auskleidungsmaterialien bei Kraftfahrzeugen und Schiffen.

(4) Schließlich sind die erfindungsgemäßen Papiere noch verwendbar für die Herstellung einer Vielzahl von Industrieerzeugnissen, wie Spielzeugen, Schirmen, Handtaschen, Buchhüllen, wärme- und kältebeständige Materialien, Ölpapier, wasserdichtes Verpackungsmaterial usw.

Im Rahmen dee erfindungs gemäßen Verfahrens zur Formung von synthetischem Papier läßt sich die Mikroflocken-Aggregation gemäß Erfindung leicht in Mikroflocken ausflocken, und zwar.in einer organischen Flüssigkeit, wie Kohlenwasserstoffe, bei einer Temperatur von 100 C und höher, die resultierenden Mikroflocken sind dabei homogen in der organischen Flüssigkeit suspendiert. Die organische Flüssigkeit, welche bei diesem Verfahren nach der Erfindung zur Verwendung kommt, sollte aufquellbar sein oder sich teilweise in dem Polyolefin lösen lassen, und zwar bei einer Temperatur von nicht höher als 60 C. Als solche Flüssigkeiten kommen beispielsweise

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aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylol in b'etracht, oder aber al'iphatische Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, Heptan, Oktan und deren Isomere und Homologe. Weiterhin können dafür in betracht gezogen werden alizykiische Kohlenwasserstoffe, wie Zyklohexan, Tetrahydronaphthalen und Dekahydronaphthalenalkylhalogenide, wie Dichlormethan, Tetrachlormethan, Chlormethan, Chloroform, Äthylchlorid, Trichloräthylen und Tetrachloräthylen. Außerdem ist dabei noch an Fluorverbindungen und Gemische aus den vorerwähnten Verbindungen zu denken.

Das synthetische Papier gemäß Erfindung wird mittels eines üblichen Naßverfahrens aus dem Polyolefin-Mikroflocken-Brei geformt, wobei die organische Flüssigkeit von dem resultierenden Papiermaterial abgedampft wird. Zu diesem Zeitpunkt sind die Mikroflocken wechselseitig verbunden bzw. verkettet und zum wechselseitigen Anhaften gebracht, und das Verdampfen der organischen Flüssigkeit erfüllt den Zweck, die Zugfestigkeit des resultierenden Papiers zu erhöhen. Diese Papierformung kann in den herkömmlichen Aus-, rü stun gen vorgenommen werden, so beispielsweise in einer Maschine zum Herstellen von Papier von Hand, in einer mit einem Formzylinder ausgerüsteten Maschine oder in einer Fourdrinier-Maschine. Im Rahmen dieser Papierfbrmung kann auch mit einem Blasen gearbeitet werden, bei weichem der Mikroflocken-Brei gegen die papierformende Oberfläche geblasen wird.

Der Gehalt an Mikroflocken in dem Brei kann für jeden Einzelfall eine eigene Ein fege lung erfahren. Im Regelfall beträgt dieser Gehalt an Mikroflocken zwischen 0, 05 und 10 Gew. %, vorzugsweise zwischen 0, 05 und 5 Gew. %. In dem Mikroflocken-Brei können auch Haftungemittel , Verdickungsmittel, verschiedene Arten von Flocken, Fasern,

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Dipl.-Ing. Heini Lesser. Patentanwalt

D - 8 München 81, Cosimastrafce 81 - Telefoin (0811) 48 38 20 - 18 -

Färbstoffen und oberflächenaktiven Mitteln enthalten sein. Zum
Entfernen der organischen Flüssigkeit aus dem resultierenden Papier kann das übliche Trocknungs verfahren zur Anwendung kommen, wie beispielsweise die Heiß- und/oder Vakuumtrocknung. Um die organische Flüssigkeit leicht entfernen zu können, muß gefordert werden, daß diese einen relativ niedrigen Siedepunkt aufweist, eine niedrige latente Wärme für die Verdampfung, daß sie billig ist, daß sie sich leicht wiedergewinnen läßt und daß sie sich nur schwer verbrennt.
Tetrachlormethan, Chloroform und Dichlormethan erscheinen in
diesem Zusammenhang als vorteilhafteste organische Flüssigkeiten. Die Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation gemäß Erfindung ist
schließlich auch noch zur Herstellung von Gußerzeugnissen wertwall. In diesem Fall wird die Aggregation gleichmäßig in eine Form eingegossen und darin durch Einwirkung einer Schlagwirkung in Mikröflocken ausgeflockt, die Flocken werden dann auf eine geeignete
Temperatur erwärmt, um so ein poröses Gußerzeugnis zu erhalten.

Au 8 führungs bei spiel 1 ^:

15 Teile von isotaktischem Polypropylen einer Grundviskosität von 2,0 in Tetrahyd'rönaphthalen bei 135 C und 85 Teile von Dichlormethan wurden in eine geschlosseneAutoklave mit einem Heizmantel zusammen mit 1 Gew. %, gemessen an dem Gewicht des isotaktischen Polypropylens von Nonipol 200 (nicht-ionische oberflächenaktive Verbindung vorn Typ Polyoxyäthylenalkylaryläther, hergestellt von Synyo Kasei Co. , Ltd. Japan) eingebracht und dann unter Umrühren auf 190 C erwärmt, um so das Polypropylen und das Nonipol 200 in dem Dichlormethan zu lösen. Der Gasdruck in der Autoklave wurde dann auf einen Wert von 39 kg/cm erhöht« und zwar durch den sich durch das Erwärmen von dem Dichlormethan entwickelnden Dampf. Die so geschaffene Lösung hoher

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- 19 -

Temperatur wurde dann von der Autoklave über eine Öffnung in die Atmosphäre ausgespritzt, wobei die öffnung einen Durchmesser von 0, 5 mm und eine Länge von 0, 5 mm aufwies. Die ausgespritzte Lösung wurde durch die Verdampfung des Dichlormethans koaguliert und bildete eine weiße Mikroflocken-Aggregation, die leicht in Tetrachlormethan in Mikroflocken ausflockbar war, wenn die Aggregation einer schwachen Schlageinwirkung ausgesetzt wurde.

Bei einer Untersuchung unter dem Mikroskop wurde bei einer 400fachen Vergrößerung festgestellt, daß die Mikroflocken eine mittlere Stärke von Eyim , eine mittlere Länge von 1,0 mm, eine mittlere Breite von

2 0, 5 mm und eine mittlere spezifische Oberflächenfläche von O₁ 22 m /g aufwiesen.

Ausführungsbeispiele 2 bis 25

Es wurden 25 Arten von Polyolefin-Mikroflocken-Aggregationen analog dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 1 einer näheren Überprüfung unterzogen, die einzelnen Zusammensetzungen und die einzelnen Eigenschaften dieser Aggregationen sind in der nachfolgenden Tabelle 1 festgehalten:

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1951808

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- 20 ' Tabelle 1

No.	Polymer od. sp/c L¹T[J	Lösungsmittel	oberflächenaktive Ver bindung
2 3	Polypropylen ψ= 1.4 Polypropylen fyÜ= 1.4	Dichlormethan Dichlormethan	A. Al. S (Na) ^⁺¹' A. A. S (Na) ⁽⁺²⁾
4	Polypropylen	Dichloi methan	A. Naph. S (Na) ^
5	Polypropylen • M= 1,4	Dichlormethan	Na- Laulyl sulfat
6	Polyäthylen sp/c = 0,8	Dichlormethan	Na-Laulylsulfat
7	Polyäthylen sp/c =0,8	Dichlormethan	A. A. S (Na)

No.	Zus. setzung d. Lösung: H>3 /Lö sun s mitt el	Gehalt an oberflächen aktiver Ver bindung (in Gew. %, ge messen am Gew. d. Polymers)	Temp, der Lösung	Mikroflocke	mittlere Länge (mm)
2	20/80 ·.	0,5	199	mittlere Stärke £im )	1. 0
3	18/82	0,7	180	18	1.1
4	•18/82	0,5	192	20	1.5
5	15/8 5	0,1	195	18	1.0
6	18/82	0,5	198	8	8,0
7	20/80	0,2	198	7	1.0
20

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- 21 -

Tabelle 1 (Forts.)

No.	Polymer od.	Lösungsmittel	oberflächenaktive Ver bindung
8	Polyäthylen: 70 % sp/c = 0,8 Polypropylen: 30 % W\= 1,4	Dichlormethan	- Na-Laulyl-Oberfläche -
9	Polypropylen [η] =1.4	Dichlormethan	P. OE. A.A. ^⁺⁴'
10	Polypropylen [nJ =2,o	Dichlormethan	P. OE, A. A.
11 ι	Polypropylen \T\\ =2,0	Dichlormethan	Alkyl-benzyl Ammonium chlorid "-

No.	Zus. Setzung d. Lösung:Pol. /Lösungemittel	Gehalt an oberflächen aktiver Ver bindung (in Gew. %, ge messen am Gew. des Polymers)	Temp, der Lösung	Mikroflocke	mittlere Länge (mm)
8	17/83	1.0	200	mittlere Stärke jum) · ·	1.0
9	20/80	i.o	180	15	1.1
10	15/85	0.5	202	18	.1,0
11	' 15/85	0.8	199	6	1.0
18

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Dipl.-lng. Heinz Lesser. Patentanwalt D ■ 8 München 81, Cosimastrafee 81 - Telefon.- (0811) 48 38 20

' ' - 22 - ■...'■■■'..

Tabelle 1 (Forts.)

No.	Polymer L¹H J od. sp/c	Lösungsmittel	oberflächenaktive Ver bindung
12	Polypropylen	Dichlormethan	A. A.n. S <⁺⁵>
13	Polypropylen L ΐ) 3 ⁼ 1.4	Dichlormethan	A. Pr. H <⁺⁶> ·
14	Polypropylen Γττ] =2,0 .	Dichlormethan	P.A.Äther *⁺⁷^
15	Polypropylen Γη} =1.4	Dichlormethan	P.A. Äther
16	Polypropylen l-ηΐ = 1,4	Dichlormethan	P.A. Äther

No.	Zus. Setzung d. Lösung: Polymer/ Lösungsmittel	Gehalt an oberflächen aktiver Ver bindungen Gew. %, ge messen am Gewicht d. Polymers)	Temp, der Lösung	Mikroflocke	mittlere Länge (mm)
12	15/8 5	2,0	198	mittlere Stärke (jam)	1.5
13	18/82	1.0	199	15	1.5
14	20/80	1.5	200	15	1,0
15	20/80	3,0	200	8	1.0
16	15/8 5	¹ 5,0	200 *	5	1.8
12 .

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Dipl.-Ing. Heini Ujsw, Patentanwalt D - 3 Mündiao 81. Cosimojtrajje 81 ■ Telefon: (0811) 48 38 20

- 23 Tabelle 1 (Forts.)

Polymer od. sp/c

Polypropylen: 70 %_t UiQ=I. 4 Polyäthylen: 30%, sp/c=l,

Polypropylen: 70 %.£τ\1= 2.0 Polyäthylen: 30%, sp/c =0,8

Polyäthylen sp/c =1,0

Polyäthylen sp/c = 1,0

Lösungsmittel

Tetrachlormethan

Tetrachlormethan Dichlormethan

oberflächenaktive Verbindung

P.A. P.Äther

P.A.Äther

No.	Zus. setzung	Gehalt an	Temp.	Mikroflocke	mittlere .	•	8,0
	d. Lösung:	oberflächen	der		Länge		1.0
	Polymer/	aktiver Ver	Lösung ''		(mm)		1,0
	Lö sungemittel	bindung ( in		mittlere	1,0
		Gew. %, ge		Stärke
		messen am		(jam) .
		Gewicht d.
		Polymers)
17	18/82	0,05	200
18	20/80	0,9	200	6
-LSL	19/81	1,0	199	12
20	14/86	2,0 I	200	10
12

009820/T882

COPY

Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt 0-8 München 81. Cosihiastrafce 81 · Telefon.: (0811) 48 38 20

-. 24 -

Tabelle 1 (Forts.)

No.	Polymer [m] od. sp/c "	Lösungsmittel	oberflächenaktive Ver bindung
21	Polyäthylen sp/c = 0,8	Dichlormethan	P.A.Äther
22	Polypropylen G₁]- 1.4 ■	Dichlormethan	P.A.Äther .
23	Polyäthylen sp/c = 0,8	Dichlormethan	P.A.Äther
24	Polypropylen [yj] = ι, 4	Dichlormethan: 50 % Tetrachlormethan: 50 ■%	P.S.Äther
25	Polypropylen	Tetrachlorm.e1h.an: 50 % Chloroform: 50 %	P.A. P.Äther

No.	Zus. setzung d. Lösung: Polymer/ Lösungsmittel	Gehalt an oberflächen aktiver Ver bindung (in Gew. %, ge messen am Gewicht d. Polymers)	Temp, der Lösung	Mikroflocke	mittlere Länge • (mm)_
21	20/80	0,01	198	mittlere Stärke (jim) "	1.2
22 '	15/85	15	198	20	1, 5
23	20/80	15	198	15	1.8
24	20/80	0,1	200	10 .	1.0
25	18/82	0.5	200	7	1.0
18 ■

00 9 8 20/1882

Dipl.-Ing. Heim lesser Patentanwalt D - 8.Mönchen 81, CosimastrafceSl Telefon: (0811) 48 38 20

- 25 -

Bemerkung:

+ 1) A. Al. A (Na)

+ 2) A. A. S (Na)

+ 3) A. Naph. S (Na)

+4) P. OE.. A. A.

+ 5) A. Am. S.

+ 6) A. Pr. H.

Na-höher es Alkohol sulfat TROSO₀NaI
^u · 3 J

Na-Alkylarylsulfonat

Na-Alkylnaphthalensulfonat

Polyoxyäthylenalkylamin

RN

γ χ (C .Η.O) -H

j „>., / 2 4 ^;m

(C₂H₄O)_nH

Alkylaminsalz

Alkylpyridinhalogenid R ,

Polyoxyäthylenalky lather [ro- (C₂H₄O)_nI

Polyoxyäthylenalkylpheny lather

O (C-H.O) Hl

2 4 η -,·

+ 7) P.A.Äther

+ 8) P.A. P. Äther

In den vorstehenden Formeln sind R, R , R_ und R Alkylradikale

χ. Ct j

und χ ein Halogenatom.

Die resultierenden'Mikroflocken-Aggregationen der vorstehenden Tabelle 1 waren in den Lösungsmitteln leicht zu Mikroflocken ausflockbar.

Unter gleichen Versuchsbedingungen wie im oben erwähnten Aus-

führungsbeiepiel 1 wurden die folgenden Vergleichsversuche 1 bis 4 der nachfolgenden Tabelle 2 durchgeführt: - -

009 820/18 8 2

Dipl.-Ing. Heinz Leiser. Patentanwalt D - 8 Mündien 81, Cosimastra&e 81 - Telefon: (0811) 48 38 20

- 26 -

Tabelle 2

No.	Polymer I¹OJ oder sp/c	* Lösungsmittel	I oberflächenaktive Ver bindung
1	Polypropylen ζ,ρ =2.0	Dichlormethan	P.A. P.Äther
2	Polypropylen W= 2,0	Dichlormethan	P. A. P. Äther
3	Polyäthylen sp/c =0,8	Dichlormethan	P. A. P. Äther
4	Polypropylen: 30% [η]= 2,0 Polyäthylen: 70%,sp/c=l,0	Dichlormethan	P.A. P. Äther

No.	Zus. Setzung	Gehalt an	Temp.	Erzeugnis
	d. Lösung:	oberflächen	der
	Polymer/Lö	aktiver Ver	Lösung
	sungsmittel	bindung (in
		Gew. %, ge
		messen am
		Gewicht d.
		Polymers)
1	44/56	0,4	200	nicht ausflockbare Litze
				mit Netzwerkgefüge
2	10/90	0,005	200	II.
3	45/55	0,2	210	Il
4	20/80	0,005	195	Il

009820/1882

1851609

Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt D - 8 München 81, Cosimastra&e 81 ■ Telefon; (0811) 48 38 20

- 27 -

Die resultierenden Erzeugnisse waren also endlose Litzen mit Netzwerkgefüge, sie waren nicht ausflockbar durch eine übliche Schlageinwirkung.

Ausführungsbeispiei 26

0, 3 Teile einer Polypropylen-Mikroflocken-Aggregation, hergestellt nach dem Verfahren gemäß Ausführungsbeispiel 1, wurden in 99, 7 Teile .Dichlormethan bei 25 C eingemischt und dann erhitzt, um einen homogenen Brei zu erhalten. Aus diesem Brei wurde mittels einer Fourdrinier-Maschine synthetisches Papier von einem Gewicht von 34 g/m und einer mittleren Stärke von 79/um hergestellt. Das Aussehen des erhaltenen Papiers glich nahezu demjenigen eines mittelwertigen Zellulosepapiers, seine Zugfestigkeit und seine Bruchdehnung sind in der nachfolgenden Tabelle 3 festgehalten.

Tabelle 3

Zugfestigkeit (kg)

Bruchdehnung (%)

in Längsrichtung
in Breitenrichtung

3,64 2,39

12
8,3

Bemerkung:

Das Probestück zur Bestimmung der Zugfestigkeit und der Bruchdehnung wies eine Länge von 180 mm und eine Breite von 30 mm auf.

Mit diesem Aueführungsbeispiel wurden dann Vergleichsversuche mit Polypropylen-Stapelfasern einer Länge von 5 mm und einer spezifischen Oberflächenfläche von 0, 11 m /g durchgeführt, hergestellt

009820/1882

1 Q 5 1 fi η Q

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von einem Polypropylen-Multifilament einer Einzelfilamentfeinheit von 10 Denier. Diese Polypropylen-Stapelfasern wurden dann in Dichlormethan suspendiert und es wurde schließlich in gleicher Art und Weise , wie vorbeschrieben, Papier geformt. Das resultierende Papier hatte ein Gewicht von 3 5 g/m und eine hohe Bauschigkeit, seine Zugfestigkeit betrug jedoch weniger als 0,8 kg, so daß dieses Papier praktisch unbrauchbar war.

Ausführungsbeispiele 27 bis 30

Aus der Polypropylen-Mikroflocken-Aggregation gemäß Ausführungsbeispiel 1 wurden polypropylensynthetische Papiere hergestellt, deren Eigenschaften in der nachfolgenden Tabelle 4 festgehalten sind:

	■	Brei	Tabelle 4	Papier	Gewicht (g/m )	Stärke JpmJ	f 1 Zugfestig-i Bruch- keit'(kg) I dehnung j (%) ·
	Gehalt an M ikr of locken (Gew. %)	Schlag zeit (min)		40, 5 75,5 151,4 101	91 116 270 120	7.21 i 58,7 2,85 j 7,5 I 11,6 j 7,5 t 4,35 '- 8,1
No.	0,3 0,3 0,1 0,5	3 5 2 1
	Bemerkung:
27 28 29 30

Di e Zugfestigkeit und die Bruchdehnung wurden in Längsrichtung ermittelt.

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_: . 195 Τ6 O

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- 29 - Ausführungsbeispiel 31

Analog dem Ausführurigsbeispiel 26 wurde ein polypropylensynthetisches Papier geformt. Es wurden jedoch demgegenüber 0, 36 Teile von. H-7 Klebemittel (Warenzeichen), hergestellt von der Firma Konishi Gisuke Corp. , Japan, in dem Polypropylen-Mikroflocken-Brei gelöst. Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung des resultierenden Papiers sind in der nachfolgenden Tabelle 5 festgehalten:

Tabelle 5

Zugfestigkeit (kg) Bruchdehnung (%)

Längsrichtung 5,25 36,6

Breitenrichtung 5,01 . 37,2

Das erhaltene Polypropylenpapier wurde dann mittels Wasser über 10 Min. in einer elektrischen Waschmaschine gewaschen. Das gewaschene Papier hatte ein Aussehen, welches demjenigen von Pergament sehr nahe kam, außerdem wies es eine weiche Griffigkeit auf. Dieses weiche, pergamentähnliche Papier eignet sich insbesondere zur Verwendung als Buchhülle und als InnenauskleidungsmateriaL

Ausführungsbeispiele 32 und 33

Es wurde von einem hoch dichten Polyäthylen und einem, isotaktischen Polypropylen zwei Polymergemische in einem Mischungsverhältnis von 3 : 7 bzw. 7 : 3 hergestellt. Jedes Polymer gemisch wurde in 13 Teilen in 87 Teile Dichlormethan bei Anwesenheit von Nonipol als einem nicht ionischen , oberflächenaktiven Mittel vom Typ

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Dipl.-lng. Heinz Lesser, Patentanwalt

D - 8 Mönchen 81, Cosimastrage 81 - Telefon: (0811) 43 38 20

- 30 -

Polyoxyäthylenalkylphenyläther , hergestellt von der Firma Sanyo Kasei Co. , Ltd. , Japan, in einer Menge von 0, 17 Gew. %, gemessen an dem Gewicht des Polymergemisches, eingemischt, dieses Gemisch wurde dann auf 190 C erhitzt, um so eine Polymergemischlösung zu erhalten. Jede Polymergemischlösung wurde dann analog dem Ausführungsbeispiel 1 dem Verfahren zur Herstellung einer Mikroflocken-Aggregation unterworfen. Jede der erhaltenen Mikroflccken hatte eine mittlere Stärke von 7 um und eine mittlere Länge von, 0, 5 mm.

Jede Mikroflocken-Aggregation wurde dann in eine Mischflüssigkeit aus Dichiorxnethan und Tetrachlormethan in einem Mischungsverhältnis von 50 : 50 bei 27 C eingemischt und anschließend über 2 Min. einer Schlageinwirkung durch Umrühren ausgesetzt, um so einen homogenen Brei zu erhalten, welcher 0,6 % Mikroflocken enthielt. Aus jedem Brei wurde dann mittels einer Fourdrinier-Mas chine synthetisches Papier geformt, welches anschließend bei 50 bis 70 C getrocknet wurde. Jedes erhaltene synthetische Papier hatte einewachsähnliche und weiche Griffigkeit, die Zugfestigkeiten und Bruchdehnungen dieser Papiere sind in der nachfolgenden Tabelle 6 festgehalten:

Tabelle 6

No.

Zugfestigkeit (kg)

Bruchdehnung (%)

32 33

2,8 1, 07

11,1 6,8

009820/1882

8AD ORIGINAL

351 ping

Dipl.-Ing. Heinz Um«. Patentanwalt D - 8 Mündien 81, Cosimastrafje 81 ■ Telefone (0811) 48 38 20

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Die vorstehende Tabelle 6 weist aus, daß das synthetische Papier des Ausführungsbeispieles 32 von höherem Gehalt an isotaktischem Polypropylen eine höhere Zugfestigkeit aufweist als das synthetische Papier des Ausführungsbeispieles 33 mit höherem Gehalt an hoch dichtem Polyäthylen.

Ausführungsbeispiel 34

Eine analog dem Ausführungsbeispiel 26 hergestellte Polypropylen-Mikroflocken-Aggregation wurde in Dichlormethan zur Bildung eines Breis suspendiert. In diesem. Brei wurde dann eine Linterpulpe einer Länge von 5 mm in einer Menge von 0, 17 Gew. %, gemessen an dem Gewicht der Aggregation, suspendiert. Der so erhaltene Brei wurde wiederum analog dem Ausführungsbeispiel 26 einer Papierformung unterworfen. Das erhaltene Papier war sehr bauschig und wies die Eigenschaften gemäß nachfolgender Tabelle 7 auf:

Tabelle 7

	in Längsrichtung	Wert
Gewicht (g/m ) « ^%	in Breitenrichtung	55,8
Stärke ^im)	in Längsrichtung	307
Zugfestigkeit (kg)	in Breitenrichtung	1,07
Bruchdehnung (%)	1,07
3,9
3,0

009820/1882

Dipl.-lng. Heinz Usw. Patentanwalt D - 8 München 81.* Cosimästrafte 81 - Telefon.: (0811) 48 38 20

- 32 -

Ausführungsbeispiel 35

Ein Gemisch aus 10 Teilen hoch dichtemPolyäthylen , 0, 6 Teilen Linterpulpe einer Länge von 2 mm, 89,3 Teilen Dichlormethan und 0, 1 Teilen Newpol E als einem nicht ionischen , oberflächenaktiven Mittel vom Typ Polyoxyäthylenalkyläther, hergestellt von der Firma Osaka Kagaku Co. ,Japan, wurde auf 180 C erwärmt, um eine Polymerlösung hoher Temperatur und hohen Drucks zu erhalten. Diese PoIymerlö-sung wurde dann über eine öffnung in der gleichen Art und Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 ausgespritzt, um eine hoch dichte PoIyäthylen-Mikroflocken-Aggregation zu erhalten. Die erhaltene Aggregatioi ließ sich leicht zu Mikroflocken ausflocken. Diese hatten eine mittlere Stärke von ΙΟ/um, eine mittlere Länge von 3 mm, eine mittlere Breite von 1 mm und eine mittlere spezifische Oberflächenfläche von 0,2 m /g.

Diese Aggregation wurde dann in ein Gemisch aus Tetrachlormethan und Methanol (9:1) bei 20 C eingemischt und mittels einer mit 1700 U/min drehenden Umrühreinrichtung über 3 Min. einer Schlageinwirkung ausgesetzt, um so einen homogenen Brei zu erhalten, welcher 0,1 Gew. % Mikroflocken enthielt. Dieser Brei wurde dann analog dem Ausführungsbeispiel 26 einer Papierformung unterworfen.

Das erhaltene, polyäthylensynthetische Papier hatte eine zulässige Feuchtigkeit von etwa 6 % unter Normalbedingungen, d. h. bei einer Temperatur von 20 C und einer relativen Feuchtigkeit von 67 %. Dieses synthetische Papier konnte mittels Farben unmittelbar eingefärbt werden, beispielsweise mit "Japanol Brilliant Blue 6 BKX" (Warenzeichen), hergestellt von Sumitomo Chemical Co. , Japan.

009 820/1882

Claims

Dipl.-lng. Heinz Uiw, Patentanwalt D - 8 München 81. Cosimastrafee 81 · Telefon: (0811) 48 38 20

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PATENTANSPRÜCHE

\i Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation zum Herstellen von synthetischen Papieren, welche sich leicht in Mikrof locken ausflocken läßt, die eine Vielzahl von komplexen Formgebungen aufweisen

und eirie mittlere Stärke zwischen 5 und 20/um besitzen.
2. Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß das Polyolefin Polypropylen oder Polyäthylen oder ein Gemisch aus Polyäthylen und Polypropylen ist.
3. Verfahren zur Herstellung einer Polyolefin-Mikroflocken-Aggregatioi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst durch Lösung wenigstens eines Polyolefins in einer Menge von

■ 5 bis 40 Gew. % bei einer Temperatur von nicht weniger als
100 C in einem Lösungsmittel eine Lösung hergestellt wird,
wobei das Lösungsmittel einen Siedepunkt aufweist, der nicht höher liegt als die Lösungstemperatur, und wobei diese Lösung in einem

geschlossenen Behälter bei Anwesenheit von wenigstens einer
oberflächenaktiven Verbindung in einer Menge von wenigstens 0, pl Gew. %, gemessen an dem Gewicht des Polyolefins, vorgenommen wird, und daß dann diese Lösung aus diesem geschlossenen Behälter über eine öffnung in die Atmosphäre ausgespritzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die oberflächenaktive Verbindung aus anionischen Verbindungen,
kationischen Verbindungen, nicht ionischen Verbindungen und/oder

li

amphoterischen Verbindungen auegewählt wird.

009320/1882

BAD OBiGiNAL

1951809

Djpl.-lng. Heinz UiWf, Patentanwalt D - 8 Münmtn 81, Cosimastra&e 81 - Telefon: (0811) 48 38 20

- 34 -
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder A, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel wenigstens ein Mittel der Dichlormethan, Tetrachlormethan und Chloroform enthaltenden Gruppe ist.
6. Polyolefinsynthetisches Papier, hergestellt aus der Polyolefin-

Mikroflocken-Aggregation gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroflocken zwei- und/oder dreidimensional wechselseitig miteinander verbunden bzw. verkettet sind und/oder wechselseitig aneinanderhaften.

- fc
7. Verfahren zur Formung eines polyolefinsynthetischen Papiers gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Polyolefin-Mikroflocken-Aggregation/einer organischen Flüssigkeit zu Mikroflocken ausgeflockt wird, die aufquellbar ist oder die das Polyolefin teilweise bei einer Temperatur von nicht höher als 60 C löst, und daß gleichzeitig die Mikroflocken .in dieser organischen Flüssigkeit homogen suspendiert werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, da du r c h gekennzeichnet, daß die organische Flüssigkeit»wenigstens ein Mittel aus der Dichlormethan, Tetrachlormethan und Chloroform enthaltenden Gruppe ist.

009820/1882

- BAD ORIGINAL