DE19548227C2

DE19548227C2 - Extrusionsbeschichtetes Papier und Kunststoff-Gießfolie sowie Anlagen zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE19548227C2
Application number: DE19548227A
Authority: DE
Inventors: Eberhard Fudickar; Erich Prokesch
Original assignee: Assidomaen Inncoat GmbH
Current assignee: Mondi Inncoat GmbH
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1999-07-22
Anticipated expiration: 2015-12-23
Also published as: DE19548227A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Her stellung von Papier mit einer Extrusionsbeschichtung aus Kunst stoff und von Gießfolie aus Kunststoff sowie Papier mit einer Extrusionsbeschichtung aus Kunststoff und Gießfolie aus Kunst stoff, die auf der Anlage hergestellt sind.

Es ist aus der Praxis bekannt, Papier durch Extrusionsbe schichten mit thermoplastischem Kunststoff zu veredeln. Der erwärmte Kunststoff, insbesondere thermoplastisches Polyolefin, weiter insbesondere Polyethylen, wird in einer dünnen Bahn extrudiert und diese zusammen mit einer Papierbahn über einen Kühlzylinder geführt, mit dessen Oberfläche der Kunststoff in Kontakt kommt. An dem Kühlzylinder entsteht ein Haftverbund zwischen dem Papier und dem sich abkühlenden Kunststoff.

Der Beschichtungsextrusion eng verwandt ist die Gießfolienher stellung. Hier wird thermoplastischer Kunststoff, insbesondere thermoplastisches Polyolefin, weiter insbesondere Polypropylen, auf einen Kühlzylinder extrudiert, ohne daß ein Substrat (Pa pierbahn) vorhanden wäre, und eine Folienbahn von dem Kühlzy linder abgezogen.

Aus dem japanischen Patent Nr. 49-18786 ist bekannt, bei der Gießfolienherstellung eine wasserzeichenähnliche Kennung in eine Kunststoffolie einzubringen. Hierzu ist ein Material von geringerer thermischer Leitfähigkeit als der des Kühlzylinders in der gewünschten Kontur auf die Oberfläche des Kühlzylinders aufgetragen. Aufgrund dieses Materialauftrags wird die Kennung regelrecht in die Folie eingeprägt und deren Dicke im Bereich der Kennung deutlich herabgesetzt, womit eine unerwünschte Schwächung einhergeht.

Die DE-OS 16 29 815 betrifft eine gemusterte thermoplastische Folie, deren Muster mittels einer Kühlwalze erzeugt wird. Die Kühlwalze hat dem Muster entsprechende Prägeerhebungen, die in, einer Höhe von etwa 0,025 mm bis 0,125 mm über die Walzenoberfläche vorstehen. Auch hier tritt an dem Muster eine unerwünschte Mate rialschwächung der Folie ein.

Aus der DE 40 10 736 A1 ist die Herstellung eines extrusionsbe schichteten Papiers bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Kunststoffschicht eines ex trusionsbeschichteten Papiers bzw. eine Gießfolie aus Kunst stoff mit einer wasserzeichenähnlichen Kennung zu versehen, praktisch ohne die Materialdicke zu beeinflussen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei der Extrusionsbeschichtung des Papiers mit Kunststoff bzw. der Gießfolienherstellung aus Kunststoff ein Kühlzylinder verwendet, dessen Oberfläche der Kontur der Kennung entsprechend abschnittsweise rauh und ab schnittsweise glatt oder matt und glänzend ist.

Ebenso kann ein Kühlzylinder verwendet werden, dessen Oberfläche der Kontur der Kennung entsprechend abschnittsweise matt und abschnittsweise glänzend ist.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anlage zur Herstellung mit thermoplastischem Kunststoff extrusionsbe schichteten Papiers bzw. zur Gießfolienherstellung aus thermopla stischem Kunststoff mit einem derartigen Kühlzylinder.

Die Begriffe rauh, glatt, matt, glänzend werden durch den Mitten rauhwert Ra nach DIN 4768, ISO 4287/1, die maximale Rauhtiefe Rt nach DIN 4762/1E und den Reflektometerwert nach DIN 67530 quantifiziert. Die Rauhwerte können durch Perthometermessung, und die Glanzwerte durch Reflektometermessung ermittelt werden.

In Tabelle 1 sind drei Oberflächenqualitäten "niedrig", "mittel", "hoch" des Kühlzylinders definiert, die Abstufungen in Glätte und Glanz darstellen. Der der Kennung entsprechende Oberflächen abschnitt des Kühlzylinders soll ausgewählt eine und der dem Hintergrund (Fond) entsprechende Oberflächenabschnitt des Kühlzy linders eine ausgewählt andere dieser Oberflächenqualitäten haben. Bei Paarungen der Oberflächenqualitäten, die die Zwischen stufe "mittel" nicht einbeziehen, ergibt sich ein starker Kon trast zwischen Hintergrund (Fond) und Kennung. Bei Paarungen, die die Zwischenstufe "mittel" einbeziehen, ist der Kontrast schwächer. Ein Beispiel für bestimmte Paarungen und den visuell beurteilten Kontrast gibt Tabelle 2.

Die in Tabelle 2 angeführten Kontrastfaktoren sind der Quotient der Mittenrauhwerte Ra und der 85°-Reflektometerwerte der mit einander gepaarten Oberflächenqualitäten. Die Messung der Mit tenrauhwerte Ra und 85°-Reflektometerwerte ergibt übereinstim mende Konstrastfaktoren. Visuell wird der Kontrast zwischen Hintergrund (Fond) und Kennung bei einem Kontrastfaktor von 2 bis 3 als schwach, bei einem Kontrastfaktor von 3 bis 5 als moderat, bei einem Kontrastfaktor von 5 bis 7 als stark und bei einem Kontrastfaktor von mehr als 7 als sehr stark beur teilt. Die der Kennung und dem Hintergrund (Fond) entsprechenden Oberflächenabschnitte des Kühlzylinders sollten in der Oberflä chenqualität so verschieden sein, daß der Kontrastfaktor nicht weniger als 2 und nicht mehr als 10 beträgt.

Um so verschiedene Oberflächenqualitäten im Bereich von Hinter grund (Fond) und Kennung zu erhalten, wird die Oberfläche des Kühlzylinders durch Ätzung oder Gravur bearbeitet.

Eine durch die so verschiedenen Oberflächenqualitäten des Kühl zylinders vorgegebene Kennung überträgt sich auf die Kunststoff schicht des Papiers bzw. die Kunststoffolie, praktisch ohne deren Dicke zu beeinflussen. Man erhält ein in der Dicke prak tisch homogenes, mit einer wasserzeichenähnlichen Kennung ver sehenes Produkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Anlagenschemata näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Anlage zur Herstellung extrusionsbeschichteten Papiers; und

Fig. 2 eine Anlage zur Herstellung von Gießfolie.

Bei beiden Anlagen wird thermoplastischer Kunststoff im erwärm ten Zustand durch eine Düse 10 auf einen rotierenden Kühlzylin der 12 extrudiert, um eine Kunststoffbahn zu erhalten. Der Kühlzylinder ist auf 10°C bis 12°C wassergekühlt.

Zur Herstellung extrusionsbeschichteten Papiers gemäß Fig. 1 wird eine Papierbahn 14 über Walzen 16 an den Kühlzylinder 12 heran- und an dem Kühlzylinder 12 mit der extrudierten Kunst stoffbahn 18 zusammengeführt. Die Bahnen 14, 18 werden mit einer gegen den Kühlzylinder 12 wirkenden Preßwalze 20 oder Luftdüse beaufschlagt und so über den Kühlzylinder 12 geführt, daß der Kunststoff mit dessen Oberfläche in Kontakt kommt. Am Kühlzylinder 12 entsteht ein Haftverbund zwischen dem Papier und dem sich abkühlenden Kunststoff. Nach Umlaufen etwa des halben Kühlzylinderumfangs wird die beschichtete Papierbahn 22 über Walzen 24, 26 von dem Kühlzylinder 12 abgezogen.

Bei der Gießfolienherstellung gemäß Fig. 2 hat man kein Substrat in Form einer Papierbahn. Es wird eine Kunststoffbahn 18 auf den Kühlzylinder 12 aufextrudiert und mit einem Luftmesser 28 dagegen geblasen. Nach Umlaufen etwa des halben Kühlzylinder umfangs wird eine Folienbahn 30 über eine gekühlte Walze 32 von dem Kühlzylinder 12 abgezogen. Die Ränder der Folienbahn werden an einer Beschneidestation 34 beschnitten.

Der Kühlzylinder 12 besteht aus Stahl. Seine Oberfläche ist der Kontur einer Kennung entsprechend geätzt oder graviert. Die Kennung überträgt sich auf die Kunststoffschicht des extru sionsbeschichteten Papiers 22 bzw. die Gießfolie 30. Man erhält so eine wasserzeichenähnliche Kennung praktisch ohne Dickenän derung des Kunststoffmaterials.

Tabelle 1

Bezugszeichenliste

10

Düse

12

Kühlzylinder

14

Papierbahn

16

walze

18

Kunststoffbahn

20

Preßwalze

22

beschichtete Papierbahn

24

Walze

26

Walze

28

Luftmesser

30

Folienbahn

32

Walze

34

Beschneidestation

Claims

1. Anlage zur Herstellung von Papier mit einer Extrusionsbeschich tung aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyolefin, weiter insbesondere Polyethylen, bei der der erwärmte Kunststoff in einer Bahn extrudiert und diese zusammen mit einer Papierbahn über einen Kühlzylinder geführt wird, mit dessen Oberfläche der Kunststoff in Kontakt kommt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlzylinder (12) eine abschnittsweise matte und glänzende oder abschnittsweise rauhe und glatte Oberfläche hat.

2. Papier mit einer Extrusionsbeschichtung aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyolefin, weiter insbesondere Poly ethylen, zu dessen Herstellung der erwärmte Kunststoff in einer Bahn extrudiert und diese zusammen mit einer Papierbahn über einen Kühlzylinder geführt wird, mit dessen Oberfläche der Kunststoff in Kontakt kommt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht des Papiers eine Kennung aufweist, die daraus resultiert, daß die Oberfläche des Kühlzylinders (12) ab schnittsweise matt und glänzend oder abschnittsweise rauh und glatt ist.

3. Anlage zur Herstellung einer Gießfolie aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Polyolefin, weiter insbesondere Poly propylen, bei der der erwärmte Kunststoff auf einen rotierenden Kühlzylinder extrudiert und eine Folienbahn davon abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlzylinder (12) eine abschnittsweise matte und glänzende oder abschnittsweise rauhe und glatte Oberfläche hat.

4. Gießfolie aus thermoplastischem Kunststoff, insbesondere Poly olefin, weiter insbesondere Polypropylen, zu deren Herstellung der erwärmte Kunststoff auf einen rotierenden Kühlzylinder extrudiert und eine Folienbahn davon abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Kennung aufweist, die daraus resultiert, daß die Oberfläche des Kühlzylinders (12) ab schnittsweise matt und glänzend oder abschnittsweise rauh und glatt ist.