DE2512964A1 - Papieraehnliche folien und filme aus polyolefinischem material und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

Papieraehnliche folien und filme aus polyolefinischem material und verfahren zu ihrer herstellung

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DE2512964A1
DE2512964A1 DE19752512964 DE2512964A DE2512964A1 DE 2512964 A1 DE2512964 A1 DE 2512964A1 DE 19752512964 DE19752512964 DE 19752512964 DE 2512964 A DE2512964 A DE 2512964A DE 2512964 A1 DE2512964 A1 DE 2512964A1
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olefinic polymer
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olefinic
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DE19752512964
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Vittorio Ciaccia
Guglielmo Corrieri
Paolo Parrini
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Montedison SpA
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Montedison SpA
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    • D21H13/12—Organic non-cellulose fibres from macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D21H13/14—Polyalkenes, e.g. polystyrene polyethylene

Description

PATENTANWÄLTE
DipWng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK DipL-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 β FRANKFURTAM MAIN
TELEFON (Oeil) ^7014 GH ESCHENHEIMER STRASSE 3β
SK/SK
Case FE. 1987
Montedison S.p.A. Fora Bonaparte 31 Mailand / Italien
Papierähnliche Folien und Filme aus polyolsfinischem Material und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Folien, Filme und ähnliche Gegenstände mit faserartiger Struktur ähnlich wie cellulosisches Papier sauiie auf das Verfahren zu ihrer Herstellung, ausgehend von Fibrilen oder Mikrofasern von olefinischen Polymeren.
Wie seit langem bekannt, kann man aus olefinischen Polymeren Fibrile und Mikrofasern herstellen, die Cellulosefasern morphologisch ähnlich sind und die somit mindestens zum teiliueisen Ersatz dieser letztgenannten Fasern bei der Herstellung von papierartigen Produkten verwendet werden können.
Gewöhnlich haben diese als Fibrile oder Fibride bekannten Fasern eine Länge zwischen 1-50 mm, einen durchschnittlichen Durchmesser zwischen 1-400 -u und ein Überflächengebiet (spezifische Oberfläche) über 1 m /g.
5 0 9SiI /086G
Ein Verfahren zur Herstellung von Fasern aus polyolefinischem Material sowie von halbsynthetischem Papier unter Verwendung dieser Fibrile ist in der italienischen Patentschrift 947 919 beschrieben. Nach diesem Verfahren luird eine Lösung des Olefinpolymeren bei einer Temperatur oberhalb des Siedepunktes des Lösungsmittels unter normalen Bedingungen und unter autogenem Druck oder bei mehr als autogenem Druck in eine Zone niedrigeren Druckes stranggepreßt und dann in mindestens/expandiertem Zustand durch einen Strom eines fließbaren Materials hoher Geschwindigkeit einer Temperatur unterhalb derjenigen der Lösung getroffen, der in Bezug auf die Strangpreßrichtung der Lösung in einem Winkel" verläuft.
Andere Verfahren zur Herstellung von Fibrilen oder Fibriden synthetischer Polymerer, die zum Ersatz von Cellulosefasern bei der Papierherstellung oder zur Herstellung von Papier oder papierähnlichen Produkten geeignet sind und die auch srfindungsgemäß verwendet werden können, sind in den US-Patentschriften 2 999 788, 3 402 231, der britischen Patentschrift 1 262 531 sowie der DT-OS 1 951 576 und DAS' 1 290 040 beschrieben.
Die Folien aus halbsynthetischem Papier, in welchen der Gehalt an polyolefinischen Fibrilen nicht über dem der Cellulasefasern liegt, bewahren im wesentlichen die Eigenschaften eines ausschließlich aus Cellulose hergestellten Papisres, insbesondere bezüglich der Beschreib- und Bedruckbarkeit.
$0984 1 /0868
Ira Gegensatz dazu zeigen die völlig oder im wesentlichen aus polyolefinischen Fibrilen bestehenden Folien wenig zufriedenstellende Eigenschaften, insbesondere, wenn man sie in wirtschaftlicher Weise durch übliche Papierherstellungsverfahren ohne besondere Behandlungen und Verfahren herzustellen u/ünscht. Dies beruht auf der geringen Kohäsionskraft des anwesenden polyolefinichen Materials, die das Produkt wenig widerstandsfähig und in seinen mechanischen Eigenschaften unbefriedigend macht.
Erfindungsgemäß wurde nun festgestellt, daß man mittels Verfahren und Vorrichtungen, die von den in der üblichen Papierindustrie angewendeten nicht wesentlich verschieden sind, Folien, Filme und andere derartige Produkte erhalten kann, die in jeder Weise den cellulosischen Produkten ähnlich sind, selbst wenn man von HaIbetoffen oder Mischungen ausgeht, die vollständig oder im wesentlichen aus olefinischen polymeren Fibrilen bestehen.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Folien, Filmen und anderen derartigen Gegenständen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
a) eine im wesentlichen wasserfreie Folie oder homogene Platte bildet, die aus mindestens 70 Gew.-jS Fibrilen mindestens eines olefinischen Polymeren mit einem Molekulargewicht zwischen 30 000-300 000 und einem Schmelzindex zwischen 1,5-30 besteht; und
b) die in dieser Folie oder Platte enthaltenen olefinischen polymeren Fasern durch Erhitzen derselben unter Druck auf eine Temperatur gleich oder über der Erweichungstemperatur des olefinischen Polymeren sintert, bis mindestens ein teilweises Schmelzen nur der Oberflächenfaserschicht eintritt.
50984 1 /0866
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von Folien, Filmen und ähnlichen Gegenständen, die aus mindestens 70 Gew.-/£ thermisch miteinander gesinterten Fibrilen aus mindestens einem olefinischen Polymeren mit einem Molekulargewicht zwischen 30 00-300 000 und einem Schmelzindex zwischen 1,5-30 bestehen.
Erfindungsgemäß geeignet sind Fibrile aus kristallinen olefinischen Polymeren, wie hoch und niedrig dichtes Polyäthylen, Polypropylen, das im wesentlichen aus isotaktischen Makromolekülen besteht, Poly-ct-buten, Poly-4-methyl-1-penten, Äthylen/Propylen-Mischpolymerisaten vom Block- oder statistischen Typ und Mischungen dieser Polymeren. Die erfindungsgemäß verwendeten Fibrile haben vorzugsweise eine Länge zwischen 1-10 mm und einen Durchmesser zwischen 2-50 /U, insbesondere zwischen 20-40 ^u. Diese Fibrile können nach verschiedenen l/erfahren, z.B. den oben genannten, hergestellt werden.
Zur Herstellung der zu sinternden Folie oder Platte kann man ausschließlich polyolefinische Fibrile oder Mischungen aus mindestens 70 Gew. -/o solcher Fibrile verwenden, wobei der Rest aus einem anderen Material mit faserartiger Struktur, z.B. Cellulosefasern, Fasern aus anderen synthetischen Polymeren als die olefinischen und mit einer Erweichungstemperatur nicht unter derjenigen des verwendeten Polyolefins, besteht, wobei die Fasergrößen ähnlich wie die-jenigen der polyolefinischen Fibrile sind; oder dieses Material kann in Form eines als inertes Füllmittel oder Pigment dienenden Pulvers vorliegen, wie z.B. Kaolin, Talkumpuder, Calciumcarbonat usw.
509841/0866
Zur Herstellung der Folien nach Stufe (a) werden die polyolefinischen Fasern zusammen mit möglichst nicht mehr als 30 Gew.-$> der oben genannten Materialien, bezogen auf das gesamte Material, in Wasser dispergiert, und die Mischung u/ird bis zur Erzielung eines klumpenfreien wässrigen Halbstoffes mit einem Feststoffge-
1 bis
halt von etuja/20 g/l homogenisiert. Zur Erzielung einer guten Dispergierung und zur Vermeidung des "Floatens"und der Agglomeration der Fasern erfolgt die Dispergierung zweckmäßig in Anwesenheit bekannter Netz- oder Dispergierungsmittel, wie Polyvinylalkohol, äth—oxylierte Amine, Alkylphosphate, Seifen von Fettsäuren usw.
Besonders zweckmäßig für eine schnelle Dispergierung der polyolefinischen Fasern ist eine Oberflächenbehandlung derselben vor ihrer
von
V/erwendung mit einer wässrigen Lösung/ Polyvinylalkohol/aliphatischen Aldehyd-Kondensaten und das anschließende Überziehen mit hydrophilen Materialien gemäß der italienischen Patentanmeldung Nr. 19329 A/74 der Anmelderin.
Aus dem so erhaltenen wässrigen Halbstoff wird in einer üblichen Papierherstellungsmaschine mit flachen oder kurvigem Tisch eine Folie oder homogene Faserplatte hergestellt, die dann getrocknet und zum Sintervorgang (b) geleitet wird. Diese Sinterstufe kann erfolgen, indem man die Folie durch zwei oder mehrere Paare von
gleich oder
Kalanderwalzen führt, die auf einer Temperatur/über der Erweichungstemperatur des verwendeten Polyolefins gehalten werden. Die Walzen jedes Paares sind zweckmäßig in einem solchen Abstand voneinander, daß sie auf die Folie einen von Fall zu Fall geregelten Druck ausüben.
50984 1 /0866
Die Sintertemperatur kann entsprechend dem Gewicht der Folie, der Laufgeschwindigkeit zwischen den Walzen, dem durch die Walzen ausgeübten Druck und entsprechend der Art des herzustellenden Produktes, d.h. ob man ein undurchsichtiges, halb-undurchsichtiges, durchsichtiges oder durchscheinendes Material erhalten will, variiert werden.
Geeignete Tampe-raturen und Drucke für die Sinterstufe liegen zwischen 90-160°C. bzw. 100-500 kg/cm bei Verwendung von PoIyäthylenfibrilen vom hoch dichten Typ und bei 80-130°C. bzw. 50-300 kg/cm bei niedrig dichtem Polyäthylen sowie 110-1900C. bzw. 100-500 kg/cm2 bei Polypropylenfibrilen.
Folien mit insgesamt ähnlichem Aussehen wie Pergamentpapier erhält man durch Verwendung von Folien und faserartigen Platten mit einem Gewicht zwischen 40-100 g/m . Im bestimmten Fällen, insbesondere bei der Herstellung mit hoher Geschwindigkeit, kann es zweckmäßig sein, zwischen die Stufen (a) und (b) eine Phase leichten Sintern unter Druck und bei' einer Temperatur nicht über 1000C. einzuschieben.
Nach dem thermischen Sintern wird die Folie von unterhalb der Erweichungstemperatur auf Zimmertemperatur abgekühlt; diss kann mittels kalter Luft erfolgen, oder indem man die Folien über uiasssrgekühlte Zylinder führt, worauf sie ohne weiters Behandlungen verwendet werden können. Die erfindungsgemäQen Folien odsr Filme haben eine faserartige innere Struktur, wie durch Zerreißen leicht feststellbar ist; ihr Gesamtaussehen ist dem Cellulosapapier des "Paraffin"-, "Öl-11 und "Pergament'!-PspiErtyp ähnlich. Sie können diese insbesondere für Einpack und Einwickelzwecke
£09841/0866
ersetzen. Die erfindungsgemäßen Folien oder Filme eignen sich besonders zur Herstellung von provisorischem Packmaterial, das durch Einwickeln, Falten und/oder Knittern stabilisiert werden muß, uiie dies bei losen Lebensmitteln oder kleinen Gegenstände allgemein der Fall ist. Dies ist möglich aufgrund der geringen Falterholung und Dreh- und Knittererholungswerte dieser Filme und Folien allgemein, die denjenigen von Papieren auf Cellulosebasis vergleichbar ist. Besonders zu/eckmäßig in dieser Hinsicht sind Produkte, die durch Verwendung von Fibrilen mit einer Mindestlänge von 1 mm und einer durchschnittlichen Länge zwischen 3-5 mm erhalten wurden und die insbesondere aus olefinischen Polymeren mit einem Schmelzindex zwischen 1,5-10 bestehen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung der erfindungsgemäßen Filme oder Folien sowie ihre wesentlichen Eigenschaften, insbesondere ihre Beständigkeit gegen mechanische Deformierung, ohne eine Einschränkung zu sein. Die Beständigkeit gegen eine mechanische Deformierung wurde wie folgt bestimmt:
1) Falterholungswinkel
Dazu wurde die Folienprobe auf sich selbst gefaltet und 5 Minuten in diesem Zustand
/unter einem Gewicht von 0,5 kg gehalten; dann wurde das Gewicht entfernt, und nach weiteren 5 Minuten wurde der durch die Faltung gebildete Winkel (Falterholungswinkel) gemessen
2) Dreherholungswinkel
Dazu wurde eine 5 cm lange und 1 cm breite Probe der zu testenden Folie um.die Längsache in einem Winkel von 1800C. gedreht und 5 Minuten in dieser Stellung gehalten; dann wurde losgelassen, und nach weiteren 5 Minuten wurde der verbleibende Winkel (Dreherholungswinkel) gemessen.
SO 984 1 /0866
In den folgenden Beispielen waren die verwendeten Olefinpolymerfibrile nach dem Verfahren der italienischen Patentschrift 947 hergestellt. Dabei erfolgte z.B. die Herstellung der im erfindungsgemäßen Beispiel 1 verwendeten Polyäthylenfilbrile wie folgt:
Ein mit Heizkammer und Rührer versehener 50-1-Autoklav wurde mit 3 kg hoch dichtem Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 73 000, einem Schmelzindex von 1,9 und einem Erweichungspunkt von 11O0C. zusammen mit 35 1 η-Hexan beschickt. Die Mischung wurde unter den folgenden Bedingungen bis zur Erzielung einer Lösung des Polymerisates im η-Hexan erhitzt:
Temperatur 180 C.
Gesamtdruck (einschließ- -ι/, ς un/r ^ lieh Stickstoffüberdruck) »p Kg/cm
Unter diesen Bedingungen wurde die Lösung durch eine ringförmige Düse mit 2 mm Durchmesser in die Atmosphäre ausgestoßen und in einem Abstand von etwa 1 ram von Düsenausgang mit einem trockenen gesättigten Wasserdampfstrahl aus einer Düse von 4 rnm Durchmesser in einem Winkel von etwa 85° zur Austrittsrichtung der Polymerlösung bei einer Auftreffgeschwindigkeit des Wasserdampfes von etwa 470 m/sec kollidieren gelassen. So erhielt man ein faserartiges Produkt, das laut Untersuchung unter einem optischen Mikroskop aus einzelnen Fibrilen einer durchschnittlichen Länge von 3,8 mm und einer Mindestlänge von 1 mm, einem durchschnittlichen Durchmesser von 36 /U und einem Oberflächengebiet (spezifischer Oberfläche) von 5 m /g bestand.
Beispiel 1_
2 kg der oben hergestellten Polyäthylenfibrile wurden 5 Minuten ohne Verringerung ihrer Länge in einer Sprout-Waldron-Scheiben-
S098ÄiV0866
schlagvorrichtung behandelt und dann mit 0,5 Ge\a.-% eines Dispergiarungsmittels aus einem Polyvinylalkohol/Buttersäurealdehyd-Kondensat (mit 4,2 Aldehydresten pro 100 monomeren Uinyleinhciten) durch Eintauchen in eine u/ässrige Lösung des Kondensates bei 9O0C. und anschließendes Zentrifugieren und Trocknen überzogen.
Die auf diese Weise hydrodispergierbar gemachten Fibrile uiurden so in Wasser dispergiert, daß man einen Halbstoff mit einer Faserkonzentration von 5 g/l erhielt.
Aus diesem Halbstoff wurde auf einer kontinuierlichen Papiermaschine mit flachen Tisch von 30 cm Breite eine Fibrilfolie hergestellt, die beim Austritt aus dem Trocknungssektor eine Dicke von 120 /U, ein spezifisches Gewicht von 80 g/m und einen Wassergehalt von 0,2 Gew.-/S zeigte.
Dann u/urde diese Walze mit einer Geschwindigkeit von 14 m/min zwischen ein Paar auf 1150C. gehaltener Kalandrierwalzen geleitet,
ο die einen Druck von 270 kg/cm ausübten. So erhielt man eine Folie, die nach dem Abkühlen durchsichtig war und das Gesamtaussehen von üblichem Papier vom "Pergament"-Typ hatte; sie u/ar leicht mit der Hand zu zerreißen und zeigte danach eine faserartiger Innenstruktur. Die wesentlichen Eigenschaften waren wie folgt: Dicke 80 ,u
Gewicht 70 g/m
Zugfestigkeit in Querricht. 1,6 kg
Zügfestigkeit in Längsricht. 2,3 kg
Querdehung bei Bruch 1,3 %
Längsdehnung bei Bruch 3,7 %
Länge bei Bruch in Cuerricht. 1390 m
Länge bei Bruch in Längsricht. 2044 m
Berstdruck 0,91 kg/cm2
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Reißfestigkeit 69 g
Sprödigkeit 4,2 g.cm
Falterholungsu/inkel 45
Dreherholungswinkel 40
Eine Folie aus Cellulosepapier vom "Pergament"-Typ mit derselben Dicke wie die oben hergestellte Folie zeigte einen Falterholungsiuinkel von 39° und einen Dreherholungswinkel von 40°. Beispiel 2
2 kg Fibrile aus hoch dichtem .Polyäthylen mit einem Molekulargewicht von 58000, einem Erweichungspunkt von 1100C, einem Schmelzindex von 5,2 mit einer Mindestlände von 1,2 mm und einer durchschnittlichen Länge von 3 mm sowie einem durchschnittlichen Durchmesser von 32 ,u und einer spezifischen Oberfläche von 6 m /g, in die 30 Gew.-^ Kaolinpulver einverleibt mären und die wie in Beispiel 1 mit einer wässrigen Lösung eines ähnlichen Dispergierungsmittels oberflächenbehandelt u/aren, wurden in Wasser zu einem Halbstoff mit einer Faserkonzentration von 5 g/l dispergiert.
Aus dem so erhaltenen Halbstoff suurde auf der Papiermaschine von Beispiel 1 eine Folie hergestellt, die nach dem Trocknen eine Dicke von 70 ,u, ein Gewicht von 55 g/m und einen Wassergehalt unter 0,1 Gew.-/o zeigte.
Diese Folie wurde dann bei einer Geschwindigkeit von 10 m/min durch zwei auf 1260C, gehaltene Kalandrierwalzen geleitet, die einen Druck von 250 kg/cm ausübten. Mach einem einzigen Durchgang erhielt man eine Folie, dia nach dem Abkühlen insgesamt einer halbmatten Cellulosepapierfolie ähnlich, leicht zerreißbar war und die folgenden Eigenschaften zeigte;
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Dicke
Gewicht
Zugfestigkeit in Querricht.
Zugfestigkeit in Längsricht.
Querdehnung bei Bruch Längsdehnung bei Bruch Länge bei Bruch in Querricht.
Länge bei Bruch in Längsricht.
Falterholungsu/inkel Dreherholungsujinkel
Eine übliche Cellulosepapierfolie vom halb-matten Typ mit derselben Dicke zeigte einen Falterholungswinkel von 42° und einen Dreherholungswinkel von 38°.
Beispiel 3
60 /U 01 m2 I
50 g/ O kg
1, 04 O kg m
1. 68 m
1. 4 %
3, 2 %
1297
21
56
35
0,8 kg Polyäthylenfibrile mit einem Molekulargewicht von 50 000, einem Schmelzindex von 9 und einem Erweichungspunkt von 11O0C. mit einer durchschnittlichen Länge von 4,2 mm und einer Mindestlänge von 1,5 mm sowie einem durchschnittlichen Durchmesser von 25 ,u und einer spezifischen Oberfläche von 5 m /g wurden in 160 1 Wasser dispergiert, die 0,5 Gew.-% eines aus Polyvinylalkohol bestehenden Dispergierungsmittels enthielten.
Mit dem so erhaltenen Halbstoff wurde auf der in Beispiel 1 verwendeten Vorrichtung eine Faserfolie hergestellt, die nach Austritt aus dem Trocknungsabschnitt eine Dicke von 70 ,u, ein Gewicht von 50 g/m und einen Wassergehalt von 0,1 Gew.-% zeigte.
Nach einem Durchgang dieser Folie zwischen zwei auf 1190C. gehaltenen Kalandrierwalzen bei einer Geschwindigkeit von 5 m/min, die einen Druck von 270 kg/cm ausübten, erhielt man eine matte, leicht von Hand zerreiöbare Folie mit den folgenden Eigenschaften:
S098A1/0866
Dicke
Gewicht
Zugfestigkeit in Querricht.
Zugfestigkeit in Längsricht.
Querdehnung bei Bruch Längsdehnung bei Bruch Länge bei Bruch in Querricht.
Länge bei Bruch in Längsricht.
Berstdruck
Reißfestigkeit Sprödigkait
Falterholungsujinkel Dreherholungswinkel
Eine übliche Folie aus mattsm Cellulosepapier derselben Dicke zeigte einen Falterholungsuiinkel von 20 und einen Dreherholungswinkel von 25°.
Beispiel 4
2512964 u % m
"/
45 g		 /m2 of
/° 		m
1,12 kg kg/cm
1,51 kg
1,6 cm
3,4
1560
2100
0,40
36 g
1 g.
29°
30°
5 kg hoch dichte Polyäthylenfibrile mit einem Molekular gewicht von 65 00Π, einem Schmelzindex von 3,5 und einem Erweichungspunkt von von 1250C. mit einer durchschnittlichen Länge von 3,5 mm, einem durchschnittlichen Durchmesser von 30/U, einer Mindestlänge von 1j6 mm und einer spezifischen Oberfläche von 6 m /g wurden zur leichteren Dispergierung in Wasser mit einem Polyvinylalkohol/ Buttersäurealdehyd-Kondensat behandelt und dann in Wasser zu einem Halbstoff mit einer Faserkonzentration von 5 g/l dispergiert.
Mit diesem Halbstoff wurde mittels einer kontinuierlichen Papiermaschine mit flachem Tisch von 30 cm Breite eine Folie hergestellt, die beim Austritt aus dem Trocknungsabschnitt eine Dicke von 80/U,
/o zeigte.
von 80/U, ein Gewicht von 50 g/m und einen Wassergehalt von 0,2
509841/0866
Nach einem einzigen Durchgang dieser Folie zwischen zuiei auf 129°C.
kg/cm^ gehaltenen Kalandrierwalzen, die einen Druck von 270 / ausübten, mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min erhielt man eine pergamentartigem Papier ähnliche, leicht reißbare Folie mit den folgenden Eigenschaften:
Dicke
Gewicht
Zugfestigkeit in Querricht.
Zugfestigkeit in Längsricht.
Querdehnung bei Brück Längsdehnung bei Bruch Länge bei Bruch in Querricht.
Länge bei Bruch in Längsricht.
Berstdruck
Reißfestigkeit
Sprödigkeit
Falterholungswinkel Dreherholungswinkel
Eine übliche Papierfolie vom Pergament-Typ derselben Dicke zeigte einen Falterholungswinkel von 30° und einen Dreherholungswinkel von 35°.
Beispiel 5
65/U
48 g/		 kg i m
1,06 kg I m
1,57 kg/cm
1,7 J
4,3 J ).cm
1380
2050
0,53
40 g
1,1 c
45°
40°
Eine wie in Beispiel 4 hergestellte faserartige Folie aus denselben Polyäthylenfibrilen (Molgew. 65000; Schmelzindex 3,5) wurde bei einer Geschwindigkeit von 20 m/min zwei Durchgängen zwischen zwei auf 129°C. gehaltenen Kalandrierwalzen unterworfen, die einen Druck
von 270 kg/cm ausübten; so erhielt man eine Folie, die in ihrem Aussehen einem üblichen "Ölpapier" ähnlich war und die folgenden
Eigenschaften hatte:
Dicke 58/U
/ O
Gewicht 45 g/m
Zugfestigkeit in Querricht. 1,21 kg
Zugfestigkeit in Längsricht. 1,6 kg
5098 4 1/0866
1, 8 68 2 of
/a 		rn
5, 2 g ο % m
1680 0 kg/cm
2250
ο, .cm
40
1, g
32
42
- 14 -
Querdehnung bei Bruch Längsdehnung bei Bruch
Länge bei Bruch in Querricht. Länge bei Bruch in Längsricht.
Berstdruck
Reißfestigkeit Sprödigkeit
FaIterholungswinkel Dreherholungsminkel
Eine übliche Ölpapierfolie von derselben Dicke zeigte einen FaIterhulungswinkel von 30 und einen Dreherholungsiuinkel von 35 .
Beispiel
Eine wie in Beispiel 4 hergestellte faserartige Platte aus niedrig dichten Polyäthylenfibrilen mit einem Molekulargewicht von 59 000, einem Schmelzindex von 5 und einem Erweichungspunkt von 100 C. mit einer Fiindestlänge von 1,5 mm, einer durchschnittlichen Länge von 4,8 mm, einem durchschnittlichen Durchmesser von 25 ,u und einer spezifischen Überfläche von 5 m /g wurde zweimal durch zwei auf 1000C. gehaltenen Kalandrieriaalzen mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min hindurchgeleitet, die einen Druck von 270 kg/cm ausübten. So erhielt man eine durchscheinende Folie mit den folgenden Eigenschaften:
• Dicke
Gewicht
Zugfestigkeit in Querricht*. Zugfestigkeit in Längsricht· QuerdehnUng bei Bruch Längsdehnung bei Bruch Länge bei Bruch in Querricht.
Länge bei Bruch in Längsricht.
Berstdruck
Reißfestigkeit Sprödigkeit
50S841 /0866
63 /
50 g		 U % m
0,61 /m2 % kg/cm^
1,01 kg tn
1,8 kg g.cm
1,4
764
1260
0,81
37 g
0,8
Falterholungsvüinkel 45°
Dreherholungswinkel 42°
Beispiel 7
5 kg Polypropylenfibrile mit einem Molekulargewicht von 150 000, einem Erweichungspunkt von 1350C. und einem Schmelzindex von 2 mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 30 ,u, einer durchschnittlichen Länge von 2,5 mm, einer Mindestlänge von 1 mm und einer epzeifischen Oberfläche von 7 m /g wurden mit 0,6 Gew.-% eines Dispergierungsmittels aus einem Polyvinylalkohol/Buttersäurealdehyd-Kondensat (4,5 Aldehydreste pro 100 monomere Vinyleinheiten) durch Eintauchen in eine wässrige Lösung des Dispergierungsmittels bei 9O0C. und anschließendes Zentrifugieren und Trocknen überzogen.
Dann wurden die so erhaltenen Fibrile in Wasser zu einem wässrigen Halbstoff mit einer Faserkonzentration von 3 g/l dispergiert. Auf einer Papiermaschine mit einem flachen, 40 cm breiten Tisch wurde eine Folie hergestellt, die nach dem Trocknen eine Dicke von
2 ■
70 /U, ein Gewicht von 65 g/m und einen Wassergehalt unter 0,2 Gew.-% zeigte.
Diese Folie wurde nur einmal mit einer Gewschindigkeit von 20 m/ rain durch zwei auf 1750C. gehaltene Kalandrierwalzen geleitet, die
2
einen Druck von 250 kg/cm ausübten. Nach dem Abkühlen hatte die Folie ein ähnliches Aussehen wie ein halb-mattes geöltes Pergamentpapier und zeigte die folgenden Eigenschaften:
Dicke 60 ,u
Gewicht 60 g/m2
Zugfestigkeit in Querricht. 1,87 kg
Zugfestigkeit in Längsricht. 2,74 kg
Querdehnung bei Bruch 2,3 %
Längsdehnung bei Bruch 1,5 %
5 0 3 3 4 1/0866
1950 m
2850 m
2,5 kg/cm
75 g
8,5 g.cm
35°
30°
Länge bei Bruch in Querricht.
Länge bai Bruch in Längsricht.
Berstdruck
Reißfestigkeit Sprödigkeit
FaIterholungswinkel Dreherholungstuinkel
Ein cellulosisches Pergamentpapier derselben Dicke zeigte einen Falterholungsu/inkel von 39° und einen Dreherholungswinkel von 40°, Beispiel 8
Aus 5 kg Polypropylenfibrilen mit einem Molekulargewicht von 100 000, einem Schmelzindex von 4,5 und einem Erweichungspunkt von 135 C. mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 35 ,u, einer durchschnittlichen Länge von 3 mm, einer Mindestlänge von 1 mm und einer spezifischen Oberfläche von 7 m /g, die luie in Beispiel 7 oberflächen-vorbehandelt waren, wurde ein wässriger Halbstoff mit einer Faserkonzentration von 5 g/l hergestellt. Auf der in Beispiel 7 beschriebenen Anlage wurde aus diesem Halbstoff eine Polypropylenfibrilfolie hergestellt, die nach dem Trocknen eine Dicke von 90 ,u, ein Gewicht von 55 g/m und einen Wassergehalt von 0,1 Gew.-% zeigte.
Nach einem einzigen Durchgang dieser Folie mit einer Geschwindigkeit von 5 m/min zwischen zwei auf 1850C. gehaltenen Kalandrierwalzen, die einen Druck von 250 kg/cm ausübten, erhielt man eine Folie, die nach dem Abkühlen das Aussehen eines durchscheinenden Pergamentpapiers hatte und die folgenden Eigenschaften zeigte:
£09841/0 866
Dicke 80 ,u
50 g/ni
Gewicht 1,44 kg
Zugfestigkeit in Querricht. 2,16 kg
Zugfestigkeit in Längsricht. 2,2 %
Querdehnung bei Bruch 1,6.%
Längsdehnung bei Bruch 1800 m
Länge bei Bruch in Querricht, 2700 tn
Länge bei Bruch in Längsricht. 2,5 kg/cm
Berstdruck 70 g
Reißfestigkeit 7,2 g.cm
Sprödigkeit 38°
Falterholungsujinkel 40°
Dreherholungsiuinkel
Ein übliches durchscheinendes Pergamentpapier derselben Dicke zeigte einen Falterholungsiuinkel won 39° und einen Dreherholungsuiinkel von 40°.
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Claims (11)

  1. P a t e π t a ns ρ r ϋ c h e
    1,- Verfahren zur Herstellung won papierähnlichen Folien und Filmen aus polyolefinischero Material, dadurch gekennzeichnet, daß man
    (a) eine praktisch wasserfreie homogene Folie oder Platte bildet, die zu mindestens 7G Geu;.-^ aus Fjbrilen aus mindestens einem olefinischen Polymeren mit einem Molekulargewicht zwischen 30 000 bis 300 000 und einem Schmelzindex zwischen 1t5-30 besteht; und
    (b) die in dieser Folie oder Platte enthaltenen polyolefinischen Fibrile durch Erhitzen unter Druck auf eine Temperatur gleich oder über der Erweichungstemperatur des olefinischen Polymeren sintert, bis mindestens ein teilweises Schmelzen nur der Oberflächenfaser-8chicht eintritt.
  2. 2.- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Bbrile mit einer Mindestlänge von 1 mm und einer durchschnittlichen Länge zwischen 3-5 mm verwendet.
  3. 3.- Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fibrile aus olefinischen Polymeren mit einem Schmelzindex., zwischen 1,5-10 bestehen.
  4. 4.- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere Polyäthylen ist,
  5. 5·- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere ein Athylen/Propylen-Mischpolymerisat vom Block- oder statistischen Typ ist.
  6. 6,- Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere Polypropylen im wesentlichen aus isotaktischen Makromolekülen ist*
    1/0866
  7. 7.- Folien, Filme und andere ähnliche geformte Gegenstände, bestehend aus mindestens 70 Geui«-/b thermisch aneinander oder an andere anwesende Fasern gesinterten Fibrilen aus mindestens einem olefinischen Polymeren mit einem Molekulargewicht zwischen 30 und 300 000 und einem Schmelzindex zwischen 1,5 und 30.
  8. 8,- Folien, Filme und andere ähnlichs geformte Gegenstände nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere einen Schmelzindex zwischen 1,5 und 10 hat.
  9. 9,- Folien, Filme und andere derartig geformte Gegenstände nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekenn-zeichnet, daß das olefinische Polymere Polyäthylen ist.
  10. 10.- Folien, Filme und andere .derartig geformte Gegenstände nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere Polypropylen ist, das vorherrschend aus isotaktischen Makromolekülen besteht.
  11. 11.- Folien, Filme und andere derartige geformte Gegenstände nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das olefinische Polymere ein Äthylen/Propylen-Mischpolymerisat vom Blockoder statistischen Typ ist.
    Der Patentanwalt:
    609841/0866
DE19752512964 1974-03-25 1975-03-24 Papieraehnliche folien und filme aus polyolefinischem material und verfahren zu ihrer herstellung Pending DE2512964A1 (de)

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