DE2024156A1 - Beschichtungsmaterial, insbesondere für Papierbahnen - Google Patents

Description

Patentanwalt Z ö 2 4 I 5

Dipl.-!ng. Walter Jackisch

7 Stuttgart N, Menzelstraße 40

Oapaeals Packaging Products Limited A 31 ?2J -

Little Green Works

Collyhursfc Road den ι 4 .Mai 1970

Manchester 9, Lancashire

England

BÄschichtunptsraaterial» insbesondere für Papierbahnen

Sie Erfindung betrifft ein Besohichttiogsmaterial, das insbesondere für bahnförmiges Material -wie· Papier verwendet werden kann.Eine solche Beschichtung dient dazu, das Trägermaterial von außen gegen ätzende oder andere zersetzende Einflüsse zu schützen und es vor allem gegen diese unempf indlich zu machen, oder sie dient als Klebeschicht für die Verbindung zweier Materialien zu einem Laminat.

Eb sind viele Materialien bekannt_s die als Klebsstoffe zur Herstellung von Laminaten oder als Schutzschichten verwendet werden. Dabei ist vor allen die Verwendung von billigen Materialien von großer Bedeutung·

Zur Herstellung von Papierlaminaten wurden bisher Bitumen-Klebemittel verwendet,, die &war viele Nachteile aufw ei e en ,.jedoch leicht erhältlich und billig sind. Ein solches Bitumensaaterial hat den Nachteil,, daß es dunkel gefärbt ist und.durch Papier durchscheint, es hat ferner einen unangenehmen Geruch» wird leicht brüchig und verliert bei niedrigen Temperaturen seine Hafteigenschaften.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es_t ein Material zu

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schaffen» das sich für die "Verwendung als Klebemittel bei der Herstellung von Laminaten oder für die Herstellung von Schutzschichten eignet und außerdem billig herzustellen ist.

Weiterhin soll mit der Erfindung eine Verwendungsmöglichkeit für ein unter dar Bezeichnung ataktiacb.es oder amorphes Polypropylen bekanntes Material geschaffen werden, das.als Nebenprodukt bei der Herstellung von isotaktischem Polypropylen anfällt und bisher all gemein als nutzloses Abfallprodukt gälte

Das erfindungsgemäße Beschichtungsmaterial besteht aus einer Mischung aus at akt is ehern Polypropylen und einem Zusatzstoff, der von mindestens einem wachsigen oder harzigen Stoff gebildet wird.

Das Material gemäß der Erfindung kann außer als Überzug erfindungsgemäß auch als Bindemittel für mehrschichtige BahneHj Platten oder Stoffe aus vorzugsweise faserverstärktem Papier oder textilien verwendet werden« Es eignet sich vor allem &ur Herstellung eines Papierlaminates durch Aufbringen einer Schicht in Form einer heißen Schmelze auf

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_ 3 —

eine erste, "blattförmige Papierlage und durch Aufbringen eines? ^vjeiten'DIsttförMigen Papierlage auf die auf diese Waise erhaltene Schicht»

Atnkticscaes Ί?οlypropyXen besitzt zwar gute Hafteigenschfcfteix_i 1st"jedoch aufgrund seiner Weichheit und a einer geringen Sohäsionskraft &%& Klebemittel oder al« Schutzschicht ungeeignet« Fügt man atofctischea ^Polypropylen gemäß der Erfindung mindestens eine wach- i

sige oder harzige Substanz bei_t eo erhält man ein Be~ Bchiö'ntiiiigsiaaterial, das In Vergleich su ataktischem Polypropylen als solchem eine größere Kohäsionskraft aufweist» Bin BeschichtungsmateriaX mit der gewünschten Kohäsionskraft wird durch entsprechende Wahl der Art und Hengß des Zusatzstoffes erhalten,

i^?ür die Verwendung als Schutzschicht auf einem Trägermaterial muß das Beschichtungsmaterial eine ausreichende KoliäsioBsltraft auf^eisen_t um eine feste Bindung swi- ?;ohen Schicht i«id ■ Trsgensaterial, und damit eine gute Haftung_t KU gföwähjclöisteno Ferner muß die Schicht härtbar sein,, äßrait die Oberfläche lart und nicht klebrig " istβ Je mehr Zusatzstoff ein erfindungsgemäßes BeschichtuEigemateriöl in allgeBeinen enthält „ desto härter und weniger klebrig wird die herzustellende Schicht. *

Das als Nebenprodukt bei der Herstellung von isotaktischein Polypropylen anfallende at aktie ehe Polypropylen wird normalerweise mit Hilfe von hochßiedenden Lösungsmitteln esrbrabiertο Als Lößungsmittel kommen beispielsweise zyklische Kohlenwasserstoffe in Frage mit einem niedi-j/ankt im Bereich von 170 biß 180 ° C Der Extrakt Vfird uormaXortieiae so behüTä&eXt» feß er möglichst viel

1 0 98 h 9^ 182 7,5_:! .

BAD ORIGINAL

Lösungsmittel enthält«, Bas erhaltene Produkt ist ein vjachsartiger £arbloser bis gelbes? Stoff mit einem Gehalt von 2 bis 15 Gew_ö<~% an' suxiickgebliebenem Lösungsmittel«, Bieser restliche X&suxigemittelanteil ifirkt ©1© Klebrigmaeb.er_t und das Produkt, ist ein© klateig© und amorphe Hasse«, Vorzugsweise enthält demnach da® .ataktische Polypropylen .des erfindusgsgeaäßea Beschicktungsmateriaife einen solches restlichen Lösungsmittelanteil» wodurch die Wirkung &©s Susatsstoffes noch.erhöht wird α

Ale Zusatzstoff kann Jeder geeignet© Stoff werden» beispielsweise ein Kohlenwasserstoff mit einem Molekulargewicht von etwa 5^0 wie Paraffiiaw®©!»,, b®son~.

ders Paraffinwachs mit eiaea Schiiislsipuafet in Bereieii .

von 120 biß 150 ° F₁ Folyltlaylea_s. vor ©lien Polyäthylen mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 219 ^is 286 ° F„ KohlenwaBserstoffharse_s vor alles eia haras mit einer ErweichungsteMpe^atur iroß 212 Ithylen-Vinylacötat-Copolyisejpieat oder eiae aus »wei oder mehreren dieser Kohlenwasserstoffe*

Unter einem Kohlenwasserstoffh'ers versteht Man eine feste oder halb-f esfe Mischung -won alipfeatisehesi Polymeren mit geradkettigen und/oder zyklischen Strukturen mit Ausnahme von aromatischen Strukturen«wie sie"beispielsweise aus Petroleum öder Holz erhalten werden·

bildet"

Bei Verwendung als Klebemittel dae ataktisch® Polypropylen in einem Beschichtuagsiisiterial den größtem Gewichtsanteil·' " ; · ·- ·

Im folgenden werden Beispiele für erfindungsgemäße Be-

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schiehtungsmaterialien beschrieben,,

In den folgenden Beispielen -wird unter afcaktis ehern Polypropylen vorasugsweisiPsolehes verstanden* dessen restlicher Loaungsmittelanteil 2 bis 15 Geiu-%,'wie oben beausmacht_o

Ferner ist es vorteilhaft, ein ßtakfcisches Polypropylen, . wie e3 von der ICI XdBiilbed geliefert wird, zu verwenden,„ .mit einsm restlichen Löaungsmittelanteil aus einem ge- . " sättigten Kohlenwasserstoff, besondere C12, der frei von aroaiatischen Stoffen iot und folgende physikalische Merkmale besitzt:

eine Viskosität von 1000 biß 3000 cP bei 15Ö ° 0» eine Eindringtiefe. von *iö bis ?Ö mm in 5 Sekunden und eine "Hing und Ball»¹-Erweichungstemperatur von 90 bis 110 ° c ■■■_.:.

BeOSj)IeI₁ J^

Ein Beechichtungsmaterial besteht aus einer Hischung aus ataktischem Polypropylen und einem Paraffinwachs mit einer Erweichungstemperatur im Bereich von 120 bis 150 ° F₁^ wo- " bei das Wachs 5 Ms 20 Gew_e-% des Materials ausmacht.

Eine typische Zusammensetzung ist folgendes

90 Gew„-# ataktisches Polypropylen

10 Gew.-% Paraffinwachs mit einer Erweichungstemperatur im Bereich von 135 bis 140 ⁰F.

Dieses Beechichtungsmaterial ist besonders geeignet zur Verbindung von ßewebeeinlegon iron starken Fackpapierbah nen ssu einem Laminat und führt au einer hohen, den Paaereigenschaften entsprechenden Reißfestigkeit von derartigem

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Papier* Die Festigkeit der Verbindung beträgt etwa 2i?0gm3/lnch_e

Ein Beechichtungsifiaterial besteht aus einer Hiechung folgender SuGaiaKiensGt&ung. fc>esog«m auf das Hafcerlai;

50 bis 80 Gew_e~% ataktischos Polypropylen

0 bis 10 Gew_e-% Paraffinwachs mit einer Erweichungstemperatur im Bereich von 120 bis 150 ° P

10 bis 40 Gev.-νά hartes Kohlenwasserstoffhars 5 bis 10 Gew_e-% niedermolekulares Polyäthylen, Eine typische Zusammensetzung ist folgende;

50 Gev;_a~/tf ataktieches PoJ,ypx»opylen iO Gew»-% Polyäthylen mit einem Molekül©^gewicht von etwa 2000 und einem Schmalapunkfc von etwa 219 bis 226 ° F, beispielsweise ACP₆ der Allied Chemical Corporation»

40 Gaw„-% Kohlenwasserstoffhars mit einem Molekulargewicht von i^DO und einem Erweichungspunkt voa 212 ° F₁ beispielsyeie© das Harx "Escoacey 1102B" der Esso Petroleum Company-Dieses BeschießtungBmaterial weist eine Festigkeit der Verbindung von etwa 600 gma/inoh auf und ist besonders geeignet zur Verbindung wn Terstärkungsganaeü mit Papier «,wobei

hohe Festigkeit der Verbindung die Verstärkung dea Pa- ^die piers durch die Garneinlage erleichtert₀

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Βε;νην>?.οΧ 5 '

Ein Eesehichtungsmatßrial besteht aus einer Hischung . folgender

•to Getr_t "·$-Paraffinwachs :. .
20 GQ~f;_a-% Kohlenwasserstoffwache
70 Gew_o-% ataktiaches Polypropylen

lei Kigenschaiten dieses Materials liegen zwischen der u der EGSchichtungomaterialien der Beispiele 1 und 2

-Fin BesoMcb-tungsmaterial besteht aua einer Mischung folg<?nder Zusammensetzung, "bezogen auf das Material:

60 Ί>1β 90 Gcvä, --/i> ötaktiachea Polypropylen 10 biß Φ3 ßeWc-% hochmolekulares Polyäthylen nit geringer Dichte ·

Eine typische Zuaastsenseticuns ist folgender

15 GeWo-% Polyäthylen mit einem Schmel»index von 4· 8^lj (reWc-% ataktdsches

Material weist eine gute Festigkeit der ?ez?bin~ dung und gate feuchtigkeitβ- und wasserdampfabweisende Eigen schaften a«f₆ - - · :

Beispiel 5

Bj η Beschichtungsmaterial »ur Herstellung einer Schutzschicht "beßteht ßue folgenden Bestandteilens

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BAD ORIGINAL

Paraffinwachs_¥ »taktisches Polypropylen» stoffhars _x Äthylen-Tii^ylacetat-OopoI^Bierisat ws& Polyäthylen«, . .

Sine typische ZtisaiaensetjEung ist folgendem

Paraffinwachs mit einem Scliaelzpunkt im

Bereich von i35 bis 140 ⁰F m

ataktischee Polypropylen 23

27kliscb.es Kohlenwasserstoffhars 5

regeneriertes Polyäthylen 15 Gewo-%

Dieses Material bildet bei A^ifbringssssg auf eia eine liarte,. wLcht klebrige Sduatsschidat.

Die Herstellung einer Schicht kaum erfinäiimgegemiS auf jedem geeigneten Trägermaterial erfolgen^ vorsiagsweise jedoch auf bahuföriaigeiB Material wie HeteSlfolien, Stoff oder Papierbahnea«

Die Anwendiiiag der Erfindimg bei der Herstellung von Laminaten iet besonders geeignet für die Herstellmig von

Ein erfinöimgsgeiaäßas laiaisat wird dadurch iiergesteilt, daß man in teekeimter Heise la ¥alsenauftrag_%<tareli Spritxon oder AufetsSKen auf blattfonaiges Papier eine Schicht in Fora einer heißen Schmelze aufbringt oasd danach auf die noch heiße Schicht eine zweite Papierlege aufbringt« Ein auf diese Weise hergestelltes Papierlarainat «eist nicht die Nachteile von aua Bitumenverbindungen herge-

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stellten Papierlaainaten auf _e

Heißgeschmolzenes Polyäthylen als solches besitzt eine hohe Viskosität und erfordert normalerweise einen großen maschinellen Aufwand für die Extrusion bei der Beschichtung von bahnförmigem Material.

Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Polyäthylen enthaltendes Beschichttmgsmaterial unmittelbar auf ein bahnförmiges Material "

in üblicher Weiße, beispielsweiee im Fliese- oder Walzenauf trag, aufgebracht werden kann* da ein erfindungsgemäßes Beschichtungssaterial ataktischea Polypropylen enthält und die Viskosität von Polyäthylen wesentlich niedriger ist als die von heißem geschmolzenen Polyäthylen als solchem* -

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Claims (1)

40 A 31 723 - bo den ^ K,aiB70 Ansprüche

1. Beschichtungsmaterial, insbesondere für Papierbahnen, gekennzeichnet durch eine Mischung aus ataktlschem Polypropylen und einem Zusatzstoff, der wn mindestens einem wachsigen oder harzigen Stoff gebildet ist.

2« Beschichtungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet „ daß der größte Gewichtsanteil d©r M-schung von dem ataktischen Polypropylen gebildet ist_e

3· Beschichtungsmaterial nach Anspruch i od@r 2, dadurch gekennzeichnet, daß der wachsige oder harsige Stoff eine Kohlenwasserstoff-Substanz mit einem Molekulargewicht von mindestens 500 ist,

4· Beschichtungsmaterial nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff Paraffinwachs enthält.

5. Beschichtungsraaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Paraffinwachs einen Schmelzpunkt im Bereich von 120 bis 150 ⁰F aufweist«

6· Beschichtungsmaterial nach einem dar Ansprüche 3 bis. 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff Polyäthylen enthält.

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BeachächtmxgsKaterial nach Anspx'ueh 6, dadurch ge-

* daß das Polyäthylen einen Schmelzpunkt

im Bereich von 219 bis 226 ° F aufweist_o

Beschichtungsm&teriaX nach einem der Ansprüche 3 bis 7 j dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff hartes Kohlenwasserstoffharz enthält*

Bee Dichtungsmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekenn- { zeichnet j. daß das harte Kohlenwasserstoff bar» eine Brweichungnteinperatur von 212 ° F aufweist·

Beschi-chtungsmaterial nach, einem der Ansprüche 3 bis 9,, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zusatzstoff ein Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisat enthält·

BeschichtiingsiAateriaX nach Anspruch 5? dadurch .gekennzeichnet, daß das V/achs 5 bis 20 Gsw.-% des Hateriels bildet und der Hestanteil im viosentlichen aus ataktischem Poljp3?opylen besteht. .

Beschichtiin^siaaterial nach Ans3pruch 11 _f dadurch ge- ™

kennzeichnet, daß der Erweichungspunkt des Wachses im Bereich von 135 bis 140 ° ^p
10 Ge\K-% dea Materials-bildet

Bereich von 135 bis 1Λ0 ° P liegt und das Wachs

13«- Beechichtungsjae.teri.al nach eines oder mehreren der vorhergehenden An;3prücae_t dadurch gekennzeichnet, daß das «taktische Polypropylen 50 bis 80 Gew,~%, das Paraffinwachs 0 hiß 1Ö Ge^V=.<-%_t die harten Kohlenvasserstoffharwe 'vO Isis "4ö GeWa-% und das Polyäthylen -. 5 bis Ί.0 Gew.-%» l>ewgeii auf öae Material^ bilden»

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BADOWGINAL

Bescfcichtungsmaterial nach Anspruch 13« dadurch gekennzeichnet_Ϋ daß des ataktasche-Polypropylen 50 Gew_e~% des Materials bildet, daß das Polyäthylen, einen iSohselapunkt im Bereich von 219 Ms 226 ° F aufweist uud 10 Gew_e~% des Materials bildet, raid daß das Kohlenwasserstoffharz einen Erweichungspunkt von 212 ° I? besitzt und 40 Gew_e-% des Haterials bildet«

15o Besehichtungsmaterial nach. Anspruch 8 oder 8 uBdeeinem oder mehreren der übrigea Ansprüche _s da-Äureli g0kennseicimet_t daß das ataktisehe Polypropylen 70 Gew.~%_tdas Paraffinwachs 10 Gew„-% und das Kohlenwasssrstoffharz 20 Gew»~%_s "bezogen auf das Materialf bilden,

16* JBesciiicüatungsmaterial nach Ansprach 6 oder Anspruch 6 und eines oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daS das Polyäthylen 10 bis 40 Gew»-% des Materials und das ataktisehe Polypropylen im wesentlichen den Eeetanteil

17· Beschichtuiagsmaterial nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet _% daß das Polyäthylen einen Schmelaindex von 4 aufweist und 15 Gei«»-■% des Haterials bildet«

18« Beschichtungsmaterial nach Anspruch 10 oder nach Anspruch 10 und einem oder mehreren der übrigen Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, daß das ataktisehe Polypropylen 23 Gew«-% ,, das Paraffinwachs 40 Gew_e-%,, das Kohlenwasserstoffhara 15 Gew.-^₁ das (/©polymerisat 5 Gew.-# und das Polyäthylen 15 Gew«-#₉ bezogen auf das Material, bilden.

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19· Beschicktungsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das ataktische Polypropylen einen restlichen Lösungsmit belartteil

. . enthält·

20. Verwendung des Beschichtungsmaterials nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19 als Bindemittel für ein insbesondere aus Papierbahnen bestehendes Laminat, vorzugsweise durch Aufbringen des Ha- | terials als heiße Schmelze auf eine Bahn und anschließendes Auflegen der, benachbarten Bahn·

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