DE2132706C3

DE2132706C3 - Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier

Info

Publication number: DE2132706C3
Application number: DE2132706A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Miyabe; Takashi Toyoda; Yokkaichi Yozo
Original assignee: Yupo Corp
Current assignee: Yupo Corp
Priority date: 1970-07-06
Filing date: 1971-07-01
Publication date: 1975-04-03
Also published as: NO136881C; CA949869A; ES393604A1; NL7109304A; NO136881B; DE2132706B2; FR2098190B1; BR7104229D0; DE2132706A1; US3741841A; FI58958B; SE390136B; GB1352439A; FR2098190A1; FI58958C

Description

d° Opazität und des Weißgrades des r up _h„_{u di£ biam},_

aen Paprers. A ^ _{dünne papier}.

gereckte Tragerrohe α fe _mcchanische Festigkeit Ff iS die Venvlndung dieses synthetischen

Papiers erforder^ch^ _lhetischen p_api_ers

,· ft Jo derGrad der Weißmachung der papieren &h4n«upSachBch von den Mikr 'ohlartigen Sch'cM ⁿ«j"» _{; Schicht} abhängt, τ .ssen

SlÄKSS^ besonderem Hinb.icl· auf λ u-M ησ rfteser MikrohohlräuiT.e ausgewählt ^AU ntsprechend muß der P.eckfaktor der

autbau i»nrt u _Shwierj„keiien. Wenn nämlich Tm wesentlichen unter F.xie-

S«d2TS3Äte abgekühlt wird, wachsen dt bei der Reckunu bewirkten Reckspannungen in ZFnllen an ohne daß dieselben in ausrei-Maße"emiastet werden. Wenn diese Span-

30

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /ur Herstellung von synthetischem Papier, bei dem eine Polypropylen-Trägerfolie in Längsrichtung einachsig gerecki wird, worauf auf mindestens eine Oberfläche dieser Trägerfolie eine Polypropylen-Schicht mit einem Füllsloffgehalt von 0.2 bis 30 Volumprozent aufgebracht wird und worauf schließlich die Verbundfolie quer gereckt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Herstellung synthetischer Papiere mit hohen Werten fur Weißgrad, Opazität und möglichst kleiner Wärme-

Die deutsche OlTenlegungsschrift 1914972, offengelegt am 16. Oktober 1969. betrifft ein synthetische·; Papier mit Schichlaufbau aus einer Thermoplastträgcrfolic mit einer Beimischung von 0 bis 20 Gewichtspro/ent eines feinen anorganischen Füllstoffes und aus einer papierarf sgcn Schicht mit einer Beimischung von 0,5 bis 65 Gewichtsprozent eines feinen anorganischen Füllstoffes, die auf mindestens einer Oberfläche der Trägerfolie festhaftend aufliegt, wobei die Trägerfolie biaxial gereckt und die papicrartige Schicht einachsig gereckt ist.

F.in solches synthetisches Papier wird dadurch hergestellt, daß eine papierartige Schicht aus einem Thermoplast mit einer Beimischung von 0.5 bis 65 Gewichtsprozent ernes feinen anorganischen r-üllsloffes auf mindestens eine Oberfläche einer Trägcrfolic aus einem Thermoplast mit einer Beimischung zwischen 0 und 20 Gewichtsprozent eines feinen anorganischen Füllstoffes, die unter einem Reckfaktor von mindestens 1,3 einachsig längs gereckt ist. aufgetragen wird; dieser Verbundaufbau wird erwärmt und unter einem Reckfaktor von mindestens 2,5 in Querrichtung senkrecht zu der genannten Längsrichtung gereckt; der Aufbau wird abgekühlt, dam't der Reckzustand fixiert wird.

Bei einem synthetischen Papier dieser Art enthüll Bedruckung ergibt.

^ÄÄSLn synthetischen Papier aus .,ereckten lolien normale.weise die RichtungsabhSgkeit bestimmter Eigenscha.ten ein Problem H₁" fm herkömmlichen Papier aus Celluloscfascrn in vemet/tem Zustand haben bestimmte Eigenschaften w." die Zugfestigkeit. Scherfestigkeit und Stejfig-LeU normalerweise eine Richlungsabhangigkei hin-StHch der Längsrichtung und der Querrichtung sitnuitn _"«-__i__ _c & ^ _Ru._hmnßsabhängigkeiten sind

fifr^r m^nT'Anwenar.ngs'ralle ^erwünsJht. Andercrsets^'bt es auch Anwendungsfiille. ««solche .lichun'sabhängiekeiten unerwünscht sind Insbesondere be" stnthetfschen Papieren ist eine Isotropie der _Elgenschaften außer^nUich^vunsc ,. J dKrjj.ll*

T" unv^mcidnch sind, wie be, her-

Autgyne eier ciuuuuMg. ist ein Verfahren /ur Hcrocllune von s\nthe:ischcm Papier in möglichst -.p.mnungsfreiem und isotropem Zustand.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß dem Polypropylen der Trägerfolie als Zusatzstoff ein Weichmacherpolymeres oder ein füllstoff mit einer Teilchengröße von 0,5 bi.s 5 am beigemischt wird, wobei die Untergren/.e des Temperaturbereichs in dem eine Reckung von PoIypropvlen möglich ist, herabgesetzt wird.

Das nach dem crfindungsgemäßen Verfahren erhaltene synthetische Papier ist im wesentlichen frei von Spannungen. Die Eigenschaften dieses Papiers sind isotrop.

Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden ausgehend von allgemeinen Überlegungen und Gesichtspunkten und hinführend /u Einzelbeispielen erläutert.

Für die papierartige Schicht wird Polypropylen im Hinblick auf eine große Oberflächenhärle der papierartigen Schicht und die Möglichkeit der Weißmachung bzw Bleichung oder der Ausbildung von Mikrohohlräumen benutzt. Eine Mischung von Polypropylen und einem Zusatzstoff, die eine niedrigere optimale Recktemperatur als die papierartige Schicht hat und außerdem eine ausreichende Festigkeil aufweist, wird Tür die Trägerfolie benutzt.

Ein synthetisches Papier dieser Art erfüllt die obengenannten Forderungen.

Wenn im einzelnen die papierartige Schicht aus-Polypropylen unter Beimischung eines feinen anory .- !tischen Füllstoffes besteht, liegt die Temperatur für die Bleichung oder Weißmachung infolge der Ausbildung von Mikrohohlräumen im Bereich von 140 bis 160 C. Wenn andererseits die Trägerfolie aus Polypropylen ohne Zusatzstoff besteht, liegt der Bereich der möglichen Recktemneraturen zwischen 150 und 170 C 'nfolgedessen ist der Temperatur- ao bereich vergleichsweise schmal, in dem Mikrohohlräume in merklichem Umfang gebildet werden und gleichzeitig unter stabilen Bedingungen eine Reckung des Schichtaufbaus möglich ist.

Wem jedoch die Trägerfolie eine Mischung von Polypropylen und einem Weichmacherpolymeren darstellt, wird der Temperaturbereich, in dem eine Reckung der Grundschicht unter betriebsmäßigen Bedingungen möglich ist, verbreitert und nach niederen TemperatL.an verschoben. Der Temperaturbereich, in dem die Herstellung eines synthetischen Papiers mit einem erforderlichen \nteil von Mikrohohlräumen möglich ist, wird ur einen Betrag von 10 bis I " C, in manchen Fällen i.m 10 bis 30 C vergrößern Eine Herabsetzung der Untergrenze um 10 bis 15 oder 30'C ist deshalb sehr wichtig, weil dies für die gleichmäßige Weißmachung der papierartigen Schicht in hohem Maße beiträgt. Dann wird eine gleichmäßige Arbeitsweise unter stabilen Bedingungen sichergestellt, ohne daß Schwierigkeiten wie ein Reißen der Folie infolge überschreiten der Temperaturgrenzen auftreten.

Der Temperaturbereich, in dem eine Reckung in betriebsmäßigem Umfang möglich ist, bezeichnet denjenigen Temperaturbereich, der unterhalb der Temperaturgrenze liegt bei ucr der hauptsächliche Thermoplastbestandteil der Folie flüssig wird und oberhalb derjenigen Temperatur, bei der sich der Kunststoff unier äußeren Spannungen plastisch verformt. Innerhalb dieses Temperaturbereichs kann die Folie gleichmäßig gereckt werden, ohne daß sie beim Recken unter hoher Reckgeschwindigkeit reißt.

Dieser Recktemperaturbereich hängt von /ahlreichen Einflüssen, wie der Reckgeschwindigkeit, den Zusatzstoffen, wie Weichmachern, und der Beimischuiu' anderer Thermoplaste ab. Bei gleichbleibenden sonstigen Bedingungen steigt im allgemeinen die Reckspannung an, und der Recktemperaturbereich wird kleiner, wenn die Reckgeschwindigkeit vergrößert wird

Die Maßhaltigkeit oder die Würmeschrumpfung des Erzeugnisses spielt bei einem synthetischen Papier in Form einer gereckten Folie eine besondere Rolle. Die in der Trägerfolie zunehmende Reckspannung. die in großem Ausmaß die Maßhalligkeil des synthetischen Papiers beeinflußt, läßt sich offenbar weitgehend herabsetzen, wenn als Zusatzstoff ein weiteres Polymeres eingesetzt wird.

Dementsprechend besitzt ein synthetisches Papier nach der Erfindung eine hohe Maßhaltigkeit auf Grund der niederen Recktemperatur. Dies betrifft die Erzeugung und Anhäufung der Reckspannungen. Außerdem ist die Wärmeschrumpfung klein. Die Wärmeschrumpfung bezieht sich auf einen Temperaturbereich zwischen Zimmertemperatur und 100"C, was weit niedriger als der Schmelzpunkt des benutzten Kunststoffes hegt. Da außerdem d^:e Spannungsverteilung gleichförmig ist, ist das Auftreten von Spannungsabweichungen und Unregelmäßigkeiten ausgeschaltet.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß man die Reckfaktoren in Längsrichtung und Querrichtung unabhängig voneinander und außerdem in erheblicher Größe einstellen kann.

Wenn normalerweise die Querreckung im Anschluß an die Längsre^kung einer biaxialgereckten Folie erfolgt, wird die Längsavsrichtung bis zu einem gewissen Grade aufgehoben. Deshalb muß man normalerweise den Reckfaktor in Längsrichtung etwas größer machen, damit man eine biaxialgereckte Folie mit gleichartigen Spannungen in Längs- und Querrichtung unter Anwendung des schrittweisen biaxialen R.eckverfahrens erhält. In Abhängigkeit von der Art des benutzten Kunststoffes muß man demgemäß in manchen Fällen das Verhältnis von Längsreck faktor zu Querreckfaktor größer als I wählen, damit man eine Richtungsabhängigkeit vermeidet.

Wenn jedoch die Längsreckung übermäßig groß wird, wird die Verformbarkeit für die Querreckung merklich herabgesetzt. Infolgedessen gibt es eine Grenze für den Längsreckfaktor. Entsprechend ist auch der Querreckfaktor eingeschränkt. Wenn beispielsweise der Längsreckfaktor 7 beträgt, hält man normalerweise den Querreckfaktor auf einen Wert von ei'va 5.

Sin Rahmen der Erfindung kann man vor allem bei Verwendung von Polyäthylen als Weichmacherpoiymer ein im wesentlichen isotropes synthetisches Papier mit gleichen Reckfaktoren, nämlich 7x7.

ugviu inul

g yf g

Querreckung zunimmt. Eine große Querreckung. also die Reckung der papierartigen Schicht, bedeutet eine Zunahme der Bleichung oder Weißmachung und eine Verbesserung der Zugfestigkeit der papierartigen Schicht

1 IINLJCMJIlQCI C UCI /ΛΙΙ VYCIIUUIlg CHIC"» lClllt.Il I UII-

jtoffes als Zusatzstoff liegt ein weiterer »orteil der Erfindung darin, daß auch in der Trägerfolie in entsprechendem Maße Mikrohohlrüume ausgebildet werden. Infolgedessen wird die Faltbarkeit und die Steifigkeit nach Clark verbessert. Unter Fallbarkeit wird die Beir haltung des gefalteten /ustandes nach Faltung eines Blattes verstanden. Der Grund hierfür kann darin liegen, daß sich die durch die Faltung erzeugte Spannung infolge der Mikrohohlräumc nicht nur in der papierartigen Schicht, sondern auch in der Trägerfolie ausgleichen kann. Die Faltbarkeit bekannter synthetischer Papiere ist dagegen normalerweise unbefriedigend; es ist schwierig, den gefalteten Zustand in diesen synthetischen Papieren zu erhalten.

Thermoplast der Trägerfolie

Der Thermoplast für die Trägerfoüe ist eine Mischung von Polypropylen und einem Zusatzstoff.

Polypropylen

Als Polypropylen können Homopolymere von Propylen und Mischpolymere von Propylen mit einem jeweiligen Gehalt eines Mischmonomeren in einem kleinen Anteil, so daß diese Mischpolymere noch ais Polypropylene bezeichnet werden können, benutzt werden. Beispiele solcher Propylenmischpolymere sind Mischpolymere von Propylen mit «-Olefinen wie Äthylen und Buten-I sowie mit Vinylmonomeren wie Vinylchlorid, Styrol und mit Estern der Acrylsäure. Der Mrrhrnunomeranteil in einem jeden dieser Mischpolymere beträgt 10 Gewichtsprozent oder weniger

Als Zusatzstoff In fr Ji.ii einerseits ein Weichmacherpolymer cdei ~in feiner Füllstoff verwenden

:. A'-ichmacherpolymer

Ein Beispiel eines Weichmacherpolymers ist Polyäthylen hoher Dichte. Polyäthylene hoher Dichte sind nach dem Mitteldruckverfahren, dem Niederdruckverfahren oder anderen entsprechenden Verfahren erzeugt und haben eine Dichte von mindestens 0,95 g/cm³. Dieses Polyäthylen kann ein Mischpolymeres mit einem Mischmonomeren in einem kleinen Anteil sein, so daß das Mischpolymere als Polyäthylen bezeichnet werden kann. Solange die Zielsetzung nach der Erfindung nicht beeinträchtigt wird, können beide Thermoplaste eiii beliebiges Molekulargewicht sowie einen beliebigen Schmelzindex M. I. und auch einen beliebigen isotaktischen Index 1.1. haben.

Das Mischungsverhältnis der beiden Thermoplaste. Polypropylen/Polyäthylen liegt zwischen 90 IO und 40/60, vorzugsweise zwischen 90,10 und 70,30. Wenn der Polyäthylenanteil kleiner als .< jwichtspro/ent i t, ist eine ausreichende Mischwirkung nicht erkennbar. Wenn andererseits der Poiyäthylenantei! (v.i Gewichtsprozent überschreitet, wird die Formgebungstemperatur zu niedrig, so daß der praktisch nutzbare Bereich der Weißmachungstemperatur verengt wird

Ais Weichmacherpolymere können neben Polyäthylen hoher Dichte auch veischiedene Thermoplaste und Elastomere benutzt werden, die in Polypropylen wechselweise löslich sind und einen Weichmachereinfluß auf Polypropylen haben. Da diese Stoffe zwecks Erweiterung des nutzbaren Recktcm- · p.eraturbereichs nach niederen Temperaturen benutzt werden, müssen ihre Schmelzpunkte oder Erweichungspunkte normalerweise unterhalb der lietieffenden Werte von Polypropylen liegen. Beispiele für solche Wcichmurhprnnlymere =ind Polyäthylen nied riger Dichte zwischen 0,90 und 0,94 g cm'. Äthylpnmischpolymere wie Äihylenpropylen-Mischpolymere. jeweils mit einem Äth>lengehalt von weniger als 5 Gewich,.-,prozent. Äthylen-Vinylester-Mischpolymere, wie Mischpolymere mit einem Vinylacetatgehalt von weniger als 40 Gewichtsprozent, Äthylen-Vinylchlorid-Mischpolymere, Styrole allein und als Mischpolymere, sowohl seitenketten- und/oder ringsubstituierte Styrole wie «-Methylslyroi und Vinyltoluole, Mischpolymere dieser Styrole mit A'-ylnitril und Estern der Methacrylsäure, Vinylhalogenide als Homo- und Mischpolymere wie Polyvinylchlorid und Polyvinylchlorid-Vinylidenchlorid), ataklischc Polypropylene wie Nebenprodukte bei der Herstellung von Polypropylen, vorzugsweise mit einer Löslichkeit in siedendem n-Heptan mit einem Anleil von mehr als 50 Gewichtsprozent.

Die optimalen Missverhältnisse dieser Weich macherpolymere unterscheiden sich nach der Art des Polymeren. Im Falle ataktischer Polypropylene zeigt eine Zusatzmenge von weniger als 5 Gewichtsprozent keine Wirkung nach der Mischung. Weiin andererseits die Zusatzmenge 20 Gewichtsprozent überschreitet, wird die Ausformbarkeit des Kunststoffes schlecht, und gleichzeitig wird die Festigkeit des ProdukJs. nämlich die Steifigkeit und die Zugfestigkeit, verschlechtert.

Bei Verwendung von Äthylen-Propylen-Mischpolvmeren liegt der Bereich der Zusatzmenge zwischen 10 und 50 Gewichtsprozent. Bei Verwendung von Polyäthylen geringer Dichte liegt dieser Zusalzbereich zwischen 10 und 30 Gewichtsprozent. Bei Verwendung von Äthylen-Vinylacetat-Mischpolymeren liegt dieser Bereich zwischen 10 und 30 Gewichtsprozent.

2. Feine Füllstoffe

Wenn ein feiner Füllstoff als Zusatzstoff benutzt wii d, muß derselbe bestimmte Bedingungen hinsichtlich der Teilchengröße des Füllstoffes, i?-r Zusat/-mengc und der Reckbehandlung bei der Herstellung des synthetischen Papiers erfüllen. Solange diese Bedingungen erfüllt sind, läßt sich die Erfindung verwirklichen.

Zwar können organische Füllstoffe in Form von Thermoplastpulvern, die nicht wechselweise in den genannten Polypropylenen löslich sind, als feine F- ü 11-stoffe benutzt werden, doch normalerweise benut't man anorganische Füllstoffe. Beispiele hierfür sind Tone. Talk, Asbest. Gips, Bariumsulfat, Calciumcarbonat. Magnesiumcarbonat, Titanoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid. Diatomeenerde, Siliciumoxid und Mischungen der genannten Stoffe.

Wichtig ist für diese Füllstoffe, daß die mittlere Teilchengröße zwischen 0,5 und 5 ;i liegt. Weiterhin ist wichtig, daß der Anteil dieser feinen Füllstoffe in der Grundschicht zwischen 0.2 und 8 Volumprozeni. vorzugsweise zwischen 0.8 und 6 Volumprozeni liegt. Vo'umprozent stellt einen Wert dar, der durch Berechnung der Volumina des Füllstoffes und des Thcrmoplasts jeweils auf Grund der eingesetzten Gewichte und der wahren spezifischen Gewichte gemäß Füllstoffvolumen + Thermoplastvnliimen berechnet ist.

Unabhängig davon, ob der Zusatzstoff ein Weichmaeherpolymeres oder ein feiner Füllstoff ist, kann er erforderlichenfalls einen kleinen Anteil anderer

iiniMHiilv ^ιίπιιπίυΐΐ, UtI ij/ICIS»VCOC ClIlCII OIiHIIIISiIH'Γ.

einen Weichmacher, einen Farbstoff, einen Füllstoff und Kunstharze. Wenn der Zusatzstoff ein Weichmaoiierpolymere ist, kann man einen Füllstoff der genannten Art in einem AnteiJ bis zu 20 Gewichtsprozent zugeben. Danach läßt sich ein Beitrag der Gruhdschicht hinsichtlich des Grades der Aufhellung bzw. Weißmachung oder auch eine Verbesserung der Haftung zwischen Grundschicht und papierartiger Schicht erwarten.

Papierartige Schicht

Einerseits ist der Kunststoff für die papierarfige Schicht ein Polypropylen, das von dem Polypropylen der Grundschicht gleich oder verschieden sein kann.

Dieser Thermoplast fur die papierartige Schicht enthält auch andererseits einen feinen Füllstoff. Dieses kann ein organischer Füllstoff in Form einesiThermoplastpulvers sein, das nicht wechselweise in dem genannten Polypropylen löslich ist; doch zieht man normalerweise einen anorganischen Füllstoff vor.

Beispiele solcher anorganischen Füllstoffe sind Tone, Talk. Asbest, Gips, Bariumsulfat, Calcium-, carbonal, Magnesiumcarbonatj-Titanoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid. Diatomeenerde. Siliciumoxid und Mischungen derselben. Diese Füllstoffe müssen in einem möglichst feinverteilten Zustand benutzt werden, nämlich mit einer Teilchengröße zwischen 5 und 30 μ. Ein zweckmäßiger Gehalt dieses feinen Füllstoffes innerhalb der papierartigen Schicht liegt zwischen 0.2 und 30 Volumprozent, vorzugsweise zwischen 2 und 25 Volumprozent.

Erforderlichenfalls kann dieser feine anorganische Füllstoff zusammen mit anderen Zusatzstoffen wie Farbstoffen und tierischen, pflanzlichen oder mineralischen Fasern benutzt werden. Der Thermoplast der papierartigen Schicht kann auch eine kleine Menge von anderen Kunststoffzusätzen enthalten.

Wenn der Zusatzstoff der Grundschicht ein feiner Füllstoff ist, muß der Füllstoffgehalt in der Grundschichl kleiner als der Füllsloffgehalt in der papierartigen Schicht sein.

Beschichtung

Nach der Erfindung · 'ird zunächst eine längsgereckte Folie aus der obigen Mischung von Polypropylen und einem Weichmacherpolymer nach einem geeigneten Verfahren hergestellt. Der Reckfaktor liegt zwischen 1,3 und 10. vorzugsweise zwischen 2,5 und 7.

Auf mindestens eine Oberfläche dieser längsgereckten Folie wird der Kunststoff der papierartigen Schicht durch Kalandrieren unter Aufschmelzung des Kunststoffes oder durch Schmelzextrusionsbeschichtung oder in anderer geeigneter Weise aufgetragen. Man kann auch auf die Grundschicht einen Haftbelag auftragen, der im Rahmen der Schmelzextrusionsbeschichtung benutzt wird. Die papierartit-i Schicht enthält einen feinen F^-UIIsIoIT. Man kann den Füllstoffgehalt in denjenigen Bereichen der papierartigen Schicht, die auf die Zonen längs der beiden Seitenkanten der längsgereckten Folie aufgetragen werden, herabsetzen oder auf den Füllstoff dort ganz verzichten.

Der Schichtaulbau aus der längsgereckten Folie und der im wesentlichen ungereckten papierariigen fOHe wird sodann unter Erwärmung in Querrichtung gereckt. Durch diesen Reckvorgang erfolgt eine Weißmachung der papierariigen Schicht. Außerdem kann man eine starke Bindung zwischen der Grundschicht und der papierartigen Schicht sicherstellen. Gleichzeitig werden beide Schichten außerordentlich dünn. Diese Reckung erfolgt mit einem Reckfaklor zwischen 2,5 und 12, vorzugsweise zwischen 3,5 und 10. Die Recktemperatur ist oberhalb des Erweichungspunktes und unterhalb des Schmelzpunktes der benutzten Thermoplaste, sie liegt vorzugsweise zwischen 110 und 165'C.

Wenn der Zusatzstoff für die Grundschicht ein feiner Füllstoff ist, muß man die Reckung in den beiden genannten Richtungen derart ausführen, daß das Produkt der Reckfaktoren, nämlich des Längsreckfaktors der Grundschicht und der Querreckfaktor der Verbundschicht mindestens 3,5 beträut.

Nach der Querreckting der Verbundschicht wird dieselbe unter Fixierung des Reckzuslandes abgekühlt. Dann v/crdcn die Seitenkante^ beschnitten. , so daß man ein synthetisches Papier erhält.
.5. ,' Wenn die Konzentration des Füllstoffes im Bereich "der Seitenkanten, also im Bereich der Seitenkanten der Grundschicht klein oder verschwindend ist. werden die Kantenbeschnitte wieder aufgearbeitet und ;<als Ausgangsstoffe von neuem benutzt. Die Einslelio' lung des Füllstoffänieils in diesem Ausgangsstoff ist dann gewährleistet.

Ein auf die oben beschriebene Weise hergestelltes synthetisches Papier kann erforderlichenfalls einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, beispielsweise einer Koronaentladungsbehandlung oder einer Oxydationsbehandlung, um dadurch die Oberflächeneigenschaften abzuwandeln oder zu verbessern.

Die Erfindung wird nunmehr in weiten Einzelheiten an Hand von Einzelbeispielen erläutert.

Beispiel 1

20 Teile Polyäthylen hoher Dichte mit M.I - I.(X) in Pulverform werden in einem Mischer mit 80 Teilen Polypropylen mil M. I. = 0,8 gemischt. Die erhaitc \e Mischung wird granuliert. Das Granulat wird erhitzt und in einem Extruder bei einer Temperatur von 270 C plastifiziert und schließlich durch die Extruderdüse extrudiert. Die erhaltene Folie w<rd mittels einer Kühleinrichtung auf eine Temperatur unterhalb 40"C abgekühlt und liegt dann als ungcreckte Folie vor. Diese Folie wird mittels einer Längsreckmaschine unter Anwendung eines Rcckfaktnrs 6 gereckt.

40 Teile Ton werden mit 60 Teilen Polypropylen mit M.I. = 4,0 gemischt. Dieses Gemisch wird durch Extrusionsbeschichtung auf eine Oberfläche der einachsiggereckter. Folie aufgetragen. Der erhaltene Schichtaufbau wird unter einem Reckfaklor 7 in Querrichtung bei einet Temperatur von 145 C gereckt und dann zur Fixierung de<; Reckzustancies abgekühlt. Die Seitenkanlen werden beschnitten. Das erhaltene synthetische Papier wird aufgewickelt.

Dieses synthetische Papier hat einen Schichtaufbau aus einer 50 μ dicken Grundschicht und einer 40 ;/ dicken papierartigen Schicht. Die Bindungsfestigkeit zwischen den beiden Schichten ist stark. Die beiden Schichten können nicht voneinander abgelöst werden, wenn man Teile eines druckempfindlichen Cellophanklebebandes abzieht, die zuvor angeheftet worden sind. Dieser Schichtaufbau kann für genau gleiche Zwecke wie herkömmliches Papier verwendet werden, weil er sehr gute Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Handhabung, Bedruckbarkeit und Beschreibbarkeit hat. Die hauptsächlichen Kenngrößen des synthetischen Papiers sind folgende:

Dicke 90_:x

Steifigkeit nach Clark-S-Wert .. länes/quer

= 25/30

Verhältnis der ELitLatätsmoduien in Längsrichtung

und Querrichtung I/IJ

Verhältnis der Steifigkeiten 1/1.2

Weißheit T 89%

(Hunter)
Spezifisches Gewicht 0.75

509 614/202

Beispiel 2

10

. Diegleiche Arbeitsweise wird mit unterschiedlichen Anteilen des Polyäthylens hoher Dk Die erhaltenen Werte sind in der Tabelle I angegeben*

Tabelle"!·

'c durchgcRihrt.

Versuch
Nr.

Mischungen

Grutiü·
schicht
PP'PE

pro/cnl)

100

90,10
80/20
70 30
50/50
40/60
30/70

pUptcriirtigc Schichl

Kiemchtspro/cnl)

PP 60%

Füllstoff

40%

. Qucrrcckting	Rcckfaklor
Temperatur ( C)
155
150
150
145
145
140	7
	7
7
7
7
7

Temperaturbereich für"
die Weiß'
machuni!

eng

breit
breit
breit
breit
breit
eng

	*	Verhältnis	Weiügrad nach
GewciOler	Unregelmäßig	der Stcifig- kcilcrl nach	H unter
Zustund	keil der	Clark	(%)
lokalen	(TD MD)	87
Weißmachung	2,5
gut
gut
gut		88
gut	2,0	89
gut	U	90
1,5	90
1,3	90
1,1

Abkürzungen: PP = Polypropylen. PE = Polyäthylen hoher Dichte. TD = Querrichtung. MD = Längsrichtung.

Beispiel 3

Sieben Thermoplastproben werden durch Mischung gittes Äthylen-Propylen-Mischpolymeren (Äthylengehalt 3 Gewichtsprozent) in Anteilen von 0, 10, 30, 40. 50. 60 und 80 Gewichtsprozent mit einem PoIy- |>ropylen mil M. I. = 0,8 zubereitet. Jede Thermoplastprobc wird dann erhitzt und in einem Extruder bei einer Temperatur von 270 C geknetet. Sosann wird die Probe durch die Extruderdüse extrudiert. Die erhaltene Folie wird auf eine Temperatur imterfcalb 40 C abgekühlt und liegt als ungereckte Folie dann vor. Diesa Folie wird unter einem Reckfaktor 6 ■lit Hilfe einer Längsreckmaschine gereckt.

Sodann wird eine Zusammensetzung durch Mischung von 60 Teilen Polypropylen mil M. I. = 4,0 Und 40 Teilen Ton durch Extrusionsbeschichtung auf eine Oberfläche der einachsiggereckten Folie aufgetragen. Der erhaltene Schichtaufbau wird unter einem Reckfaktor 7 in Querrichtung gereckt.

Jede der erhaltenen Folien besitzt einen Schichlaufbau aus einer 50 μ dicken Trägerfolie und einer 40 μ dicken, papierartigen Oberflächenschicht. Die Bindungsfestigkeit zwischen den beiden Folien ist sehr stark. Die beiden Folien können nicht voneinander abgelöst werden, wenn Stücke eines aufgeklebten Cellophanbandes abgezogen werden.

Diese synthetischen Papiere besitzen die in Tabelle 2 angegebenen Eigenschaften und sind für gleiche Zwecke wie herkömmliche Papiere brauchbar, weil sie entsprechende Eigenschaften hinsichtlich Festigkeit, Handhabung, Bedruckbarkeit und Bcschreibbarkeil haben.

Tabelle

Versuch

Gruntkcfiicht-

Oucrreckuni!

Reck-

Weißmachungs-

Weißgemachter

I

eng

MD = Lanssrichtuns

lokale

Steifigkeit
nach

Weißgrad
nach

üpa/itat
nach

Wärme-
schrumpftini:

Mr.

ΑΒ*Ί

Temp.

füktor

bercich

Zustand

Unregel

Clark

H u π t e r

H unter

Mngs/quir

I C)

7

mäßigkeit

TD'MD*²)

(%)

(%l

(%)

8

ί00/0

155

der Weißheit

2,5

87

90

4.4 7 5

etwas
breiter

gut

breit

2Ut

7

breit

gut

9

90/10

153

7

breit

2Ut

2,5

89

92

4^/2,5

IO

70/30

150

7

breit

lokale

2,4

88

92

4^A3

Π

60/40

150

7

Unresel-

2,5

89

92

4,0/2,1

12

50/50

150

7

mäSiakeii

2,3

88

93

13

40/60

150

der Weißheit

2,6

88

94

3,6/2.1

breit

desal.

• Polypropylen: B = Äthyien-Propylen-Mischpolymere».

7

= QuerrichluriE

14

20/80

145

2,4

89

94

3,4/2,1

•Ία =

'¹I TD

B e i s ρ i e I 4

Fünf KunststoiTproben werden durch Mischen eines , «ataktischen Polypropylens, das als Nebenprodukt ', bei der Herstellung von Polypropylen erhalten ist, : jeweils in Anteilen von 0, 5, 10, 20, 30 Gewichts- ■■., {prozent mit ^inem Polypropylen mit M. I. = 0,8 ι S zubereitet. Jede Kunststoffprobe wird dann erhitzt ?^l _;< I und in einem« Extruder bei einer Temperatur von ?*|j ¹ 27O⁰C geknetet, über die Extruderdüse erfolgt eine ίϊό* Ausformung zu einer Folie, die dann mit Kühlwasser auf eine Temperatur unterhalb 40 C gekühlt wird. 'Man erhält so eine ungereckte Folie. Diese Folie wird mittels einer Längsreckmaschine unter einem Reckfaktor 6 gereckt.

Sodann wird eine Zusammensetzung durch Mischen von 40 Teilen Ton mit 60 Teilen Polypropylen

mit MJ. -■ 4,0 zubereitel und durch Extrusionsbeschichtung auf eine Oberfläche der einachsiggereck- _:te,n Folie aufgebracht. Der erhaltene Schichtaiifbau wird dann in Querrichtung unter einem Reckfaktor 7 ,gereckt.

;·'· Jedes Endprodukt ist ein Schichtaufbau aus einer 50 μ dicken Grundschich' und einer 40 μ dicken, papierartigen Oberflächenschicht. Die Haftung zwi- ! sehen beiden Schichten ist stark. Die beiden Schichten lassen sich nicht voneinander ablösen, wenn angeheftete Cellophanbandstücke abgezogen werden. Die synthetischen Papiere haben die in Tabelle 3 angegebenen Kenndaten und lassen sich in genau gleicher Weise wie herkömmliche Papiere verwenden; sie haben eine entsprechende Festigkeit, sind entsprechend zu handhaben, zu bedrucken und zu beschreiben.

Tabelle

Versuch
Nr.

15

16
17
18
19

Grundschicht-	Querreckung	Rcck-
Mischung		faklor
A/C*¹)	Tcmp.	7
	(C)	7
100.Ό	155	7
95/5	150	7
90/10	150
80/20	145
70/30	--

Wcißmachungsbereich

eng

breit

schlecht

reckbar

*'l A = Polypropylen; C = ataktisches Polypropylen.
^t!l TD = Querrichtung: MD = Längsrichtung.

Beispiel 5

Ein Polypropylen, dem ein Füllstoff, bestehend aus Calciumcarbonat und Ton zugesetzt ist, wird für die papierartige Schicht benutzt. Der Füllstoffanteil beträgt 18 Volumprozent. Des weiteren werden fünf Proben Polypropylen mit unterschiedlichen Anteilen des gleichen Füllstoffes für die Grundschicht zur Herstellung von fünf synthetischen Papierproben benutzt.

Die Faltbarkeit dieser F oben wird ausgedruckt durch den Rückstellwinkel und die Steifigkeit nach Clark. Die entsprechenden Meßwerte sind in Tabelle 4 angegeben. Die Werte der Steifigkeit nach OJ a r k sind Werte auf Grund eines Vergleichs mit einen gleichen Mens& von Papier mit 75 g/m".

Tabelle 4

Fdllstoirgi-hall der GrüncL.hichl (Volumprozent)	Faltbarkeit R ückslelf winkel	Steifigkeit nach Clark
0	126'	23
0,8	95	25
2,0	52-	28
4,0	51"	32
6,0	44"	37

Beispiel 6

Zu sechs Proben Polypropylen (PP) mit MJ- = 0.8 - en jeweils unterschiedliche Mengen Ton mit r_t4.m mittleren Teilchendurchmesser von .' jr und

	Steifigkeit	... . Weißgrad	Opazität
Wcißgemachter	nach	nach	nach
Zustand	Clark	H u η t e r	H u η t e r
	TD/MD*²)	1%)	(%)
lokale	2,5	87	90
Unregel
mäßigkeit
der Weißheit
gut	2,3	89	93
gut	2,3	89	93
gut	2,2	89	95 t I

Wärme-

schrumpfung

längs/quer

4,4/2,6

4,0/2,5
3,8/2,2
3,1/2,2

e'ner wahren Dichte von 2,7 g/cm³ zugefügt. Jede Mischung wird weiter in pulverförmigem Zustand gemischt und dann granuliert. Das Granulat wird nach Erwärmung in einen Extruder bei einer Temperatur von 270⁰C geknetet und durch die Extruderdüse zu einer Folie ausgeformt. Dieselbe wird mittels einer Kühleinrichtung gekühlt, worauf man eine ungereckte Folie erhält.

Diese Folie wird in einer Längsreckmaschine unter einem Reckfaktor 6 gereckt. Eine Zusammensetzung wird aus 84 Volumprozent Polypropylen mit M.I. = 4,0 und 16 Volumprozent Ton mit einer mittleren Teilchengröße von 1 α zusammengemischt und dann auf eine Oberfläche der einachsiggereckten Folie aufgetragen. Der erhaltene Schichtaufbau wird in Querrichtung gerecht, und zwar mit einem Reckfaktor 7.

Für die sechs Proben erwies sich eine Längsreckung möglich innerhalb eines Temperaturbereichs von 85 bis 140 C. Eine Querreckung war möglich innerhalb eines Temperaturbereichs von 130 bis 165 C. Jede Folie wird im Reckzustand in der Wärme fixiert und dann abgekühlt. Schließlich werden die Seitenkanien jeder Folie beschnitten. Die erhaltene Folie wird aufgewickelt.
Jede Folie war in genau gleicher Weise wie herkömmiiehes Papier brauchbar. Sie war gleichwertig hinsichtlich Festigkeit, Handhabbarkeit, Bedruckbnrkeit, Beschreibbarkeit und hinsichtlich anderer Kenngrößen.

13 (J 14

Die verschiedenen Kenngrößen der sechs synthetischen Papierproben sind in der folgenden Tabelle 5 angegeben,

Tabelle 5

Griindschiehl	Qucrreckung	Temp. · ("C) ·	Qüerrcck-	Steilijikcil	Wcißgracl	Opaziliil	Fall bark eil	Wiirnic-	schlechte
Vol.-VcrhiiUnis	Rcck- fakior		lempcralur- bereieh	mich C I ii r k		(%)	Riickslell- winkcl	liings/quer	Ausform-
APP/FÜllstoff		155							barkeit,
100/0	7	150	165—145	23	87	90	126"	4,4/2,6	geringe
99,2/0,8	7	150	165—135	25	88 ,	92	95°	3,5/3,0	Haftfestig
99/1	7	150	165—130	28	89;	93	52°	2,5/3,0	keit der
94/6	7	150	165—130	32	89	93	51°	2,4/2,8	papierartigen
92/8	7	150	165—130	37	91	95	44°	2,5/2,8	Schicht
90/10	7		165-135	37	91	96	42"	2,5/2,5

Claims

132 706 die einachsig Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier, bei dem eine Polypropylen-Trägerfolie in 5 Längsrichtung einachsig gereckt wird, worauf . auf mindestens eine Oberfläche dieser Trägerfolie eine Polypropylen-Schicht mit einem Füllstoffgehalt von 0,2 bis 30 Volumprozent aufgebracht wird und worauf schließlich die Verbund- io folie quer gereckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polypropylen der Trägerfolie als Zusatzstoff ein Weichmacherpolymeres oder ein Füllstoff mit einer Teilchengröße von 0,5 bis 5 μπι beigemischt wird, wobei die Unter- 15 grenze des Temperaturbereichs, in dem eine Reckung von Polypropylen möglich ist. herabgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerfolie als Weichmacher- i polymeres ein Polyäthylen einer Dichte von mehr als 0,95 g cm³ in einem Gewichtsverhältnis Polypropylen Polyäthylen zwischen 40/60 und 90/10 verwendet wird.

papierartige Schicht mit der f ^_ΐ5ΐοΠε5 eine große Anzahl

^BeimMi^Unhohl äumen infolge der Reckung des Ver-