DE2714393B2 - - Google Patents
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Description
Die Hauptschwierigkeit bei Folien aus regenerierter Cellulose, bei denen mindestens eine Oberfläche mit
einem kontinuierlichen Überzug aus einem Vinylidenchloridpolymerisat oder -mischpolymerisat oder einer
Nitrocellulose beschichtet sind, liegt in ihrer schlechten Aufrollbarkeit, was sich in mangelhaft aufgerollten
Folien äußert. Am bemerkenswertesten sind diese Nachteile, wenn man Folien von ungleichmäßiger Dicke
verarbeitet, wie Folien mit Bändern, Schnüren oder Streifen, mit gereckten Bereichen oder mit anderen die
Foliendicke beeinflussenden Unregelmäßigkeiten, fernjr solche Nachteile, die beim Verarbeiten von Folien
mit gleichmäßiger Dicke unter anderen Bedingungen als den Idealbedingungen auftreten, beispielsweise bei
übertriebenen und/oder ungleichmäßigen Wickelspannungen und Drücken, die durch Änderungen bei der
Härte der aufgewickelten Folie verursacht werden. Bis jetzt sind die Nachteile eines schlechten Aufrollens, die
durch Dickenänderungen oder ungleichmäßige Aufwikkelbedingungen verursacht worden sind, noch nicht
befriedigend gelöst worden.
Es ist bekannt, die Gleit- und Zusammenbackungseigenschaften von Vinylidenchloridmischpolymerisat-Überzügen
bei Folien auf regenerierter Cellulose zu verbessern, wenn man in die Überzüge geringe Mengen
[einteiliger unlöslicher anorganischer Substanz, wie Bentonit, Ton, Kaliglimmer, Steatit oder Talk, einarbeitet.
Die Teilchengröße derartiger Substanzen liegt gewöhnlich im Bereich von 0,5 bis 10 μπι. Derartige
typische Überzüge sind in der US-PS 34 28 483 beschrieben. Obwohl die vorgenannten Überzüge die
Gleit- und Zusammenbackungseigenschaften von Folien aus beschichteter regenerierter Cellulose und damit
das bekannte Blocken in Folienstapeln verhindern, haben sie höchstens eine geringe Wirkung auf die
Aufrollbarkeit der Folien.
In der DE-Patentanmeldung W 6 740 ist ein Verfahren
zur Erhöhung der Gleitfähigkeit von Lacküberzügen auf Cellulosehydratfolien beschrieben, mit dem ein
Zusammenkleben bei der Stapelung der Folien bekämpft werden soll. Es handelt sich bei den zum Blocken
neigenden Lacküberzügen um Lacke auf der Basis von z. B. Vinyfidenchlorid. Es wird empfohlen, dem Lack
geringe Mengen an Pigmenten in Pulverform mit einer 200 μπι nicht unterschreitenden Teilchengröße zuzusetzen.
Als Pigmente kommen u.a. Kieselsäure, Ton, Glimmer und Aluminiumoxid in Betracht, wobei
Bentonite und Kieselsäure in Aerosolform bevorzugt sind. Ein Aufwickelfehler läßt sich jedoch auf diese
Weise nicht zufriedenstellend beheben.
Es ist in der Praxis ferner üblich, die verschiedensten Folienoberflächen, wie solche aus regenerierter Cellulose,
mit sehr kleinen Teilchen von anorganischen Substanzen, wie Talkumpulver, zu bestäuben, um
Mattierungs- und Gleitmängel zu beheben. Jedoch hat ein solches Bestäuben höchstens eine geringe Wirkung
in bezug auf eine Verbesserung der Aufwickelbarkeit der Folie. Eine ähnliche Arbeitsweise ist auch in der
US-PS 20 57 548 beschrieben, in der eine zerkleinerte Substanz auf die Oberfläche einer nicht beschichteten
Folie aufgebracht-wird, um die Folie weniger klebrig zu machen. Jedoch ist diese Art einer Oberflächenbehandlung
bei beschichteten Folien nicht anwendbar.
Die US-PS 29 09 449 beschreibt Vinylidenchloridmischpolymerisat-Überzüge,
denen im wesentlichen amorphe Vinylidenchloridmischpolymerisatteilchen in zwei verschiedenen Größenbereichen zugegeben worden
sind, und zwar ein erster Bereich von 0,05 bis 0,5 μιη
und ein zweiter Bereich von 2 bis 65 μιη. Bei den mit
derartigen Dispersionen beschichteten Folien wird angegeben, daß sie eine schwach aufgerauhte Oberfläche,
ausgezeichnete Gleiteigenschaften und praktisch keine Zusammenbackungseigenschaften besitzen. Obwohl
derarige Beschichtete Folien, wenn sie auf Rollen aufgewickelt werden, eine etwas verbesserte Aufrollbarkeit
zeigen können, neigen die amorphen Polyvinylidenchloridteilchen in den Überzügen dazu, in Lösung zu
erweichen, und dadurch die Vorzüge der Teilchen auf der Folienoberfläche und dadurch gleichzeitig die
Verbesserungen bezüglich der Aufwickelbarkeit zu verringern, die von den größeren Teilchen der Substanz
erhalten werden könnten.
Es ist ferner aus der US-PS 35 92 725 bekannt, die Oberfläche von Kunststoffolien zum Beschreiben und
Bedrucken geeignet zu machen, indem man eine im wesentlichen kontinuierliche Schicht feinteiligsr Körnchen
aus Ton, Talkum oder Cellulosepulpe auf die Folie aufbringt, wobei die Teilchen beim Aufbringen in die
Kunststoffolie eingebettet werden, wenn die Folie in einem erweichten oder geschmolzenen Zustand vorliegt.
Obwohl derartige Oberflächenbehandlungen bei thermoplastischen Kunststoffolien befriedigen können,
sind sie jedoch auf Folien aus regenerierter Cellulose nicht anwendbar und haben in keinem Falle irgendeine
Beziehung zu den Problemen, die bei Polymerisatüberzügen bei Folien aus regenerierter Cellulose auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung was es daher, die Aufrollbarkeit von mit kontinuierlichen Polymerisatüberzügen
der eingangs erläuterten Art beschichteten Folien aus regenerierter Cellulose zu verbessern.
Es ist überraschenderweise gefunden worden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn man in die
Polymerisatbeschichtungen feinteilige Cellulosefesern
mit bestimmten Abmessungen und in einer bestimmten Menge einarbeitet.
Gegenstand vorliegender Erfindung sind demnach Folien aus regenerierter Cellulose, bei denen mindestens
eine Oberfläche mit einem kontinuierlichen Überzug aus. einem Vinylidenchloridpolymerisat oder
-mischpolymerisat oder aus einer Nitrocellulose, bei denen zur Verbesserung des Aufrollens pulverförmige
Teilchen in einer Teilchengröße unter 200 μηι in den
Überzug eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmige Teilchen Ccllulosefasern einer
durchschnittlichen Faserlänge von 10 bis 150μπι in
einer Menge von 0,25 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs, eingearbeitet sind.
Die besondere Wirkung von Celiulosefasern dürfte darauf zurückzuführen sein, daß diese sich in unregelmäßiger
Anordnung auf der Celluloseoberfläche ablagern. Wenn die Folie aufgerollt wird, so weisen die
benachbarten Oberflächen unterschiedliche Anordnungen der Fasern auf, und es bildet sich dann zwischen
diesen Folienoberflächen eine Art Luftkissen aus.
Ein solcher Effekt ist bei Pigmentteilchen nicht möglich. Die gute Aufrollbarkeit der Folien äußert sich
in einer bemerkenswerten Änderung bezüglich der Härte der fertigen Rollen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Verbesserung des Aufrollens von Folien aus regenerierter
Cellulose, bei denen mindestens eine Oberfläche mit einem kontinuierlichen Überzug aus einem Vinylidenpolymerisat
oder -mischpolymerisat oder aus einer Nitrocellulose unter Einarbeitung von pulverförmigen
Teilchen einer Teilchengröße von unter 200 μηι beschichtet wird, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß als pulverförmige Teilchen Celiulosefasern einer durchschnittlichen Faserlänge von 10 bis 150μηι in
einer Menge von 0,25 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs, in den Überzug
eingearbeitet werden.
Das Aufrollen von Folien aus beschichteter regenerierter Cellulose wird demgemäß entscheidend verbessert,
wenn Cellulosefaserteilchen in ein übliches Polymerisatüberzugsmittel für Folien aus regenerierter
Cellulose eingearbeitet werden. Insbesondere ist dies der Fall bei den üblicherweise verwendeten Vinyliden-Chloridpolymerisat-
oder -mischpolymerisat-Überzugsmitteln und den Nitrocellulose-Überzugsmitteln. Die in
derartige Überzugsmittel eingearbeiteten Celiulosefasern besitzen eine außergewöhnliche Verträglichkeit
mit der beschichteten Folie aus regenerierter Cellulose, da die unbeschichtete Grundfolie aus regenerierter
Cellulose besteht und da die als Zusatz zu den Überzugsmitteln verwendeten Teilchen Eigenschaften
aufweisen, die denen der Grundfolie sehr ähnlich sind. Diese Eigenschaften sind besonders bedeutsam, wenn
solche Eigenschaften des Überzugszusatzes, wie Refraktionsindex, Klarheit der Folie, chemische Reaktionsfähigkeit,
Haftung des Überzugs, biologische Verträglichkeit und Dichte, in Betracht gezogen werden. Die
Verwendung von Celiulosefasern als Überzugszusatz beseitigt zahlreiche der üblichen Machteile, die mit
größeren Teilchen als Überzugszusätze verbunden sind. Dies ist insbesondere der Fall bei großen Teilchen aus
anorganischen Substanzen, da sich nicht nur mit der. Cellulosefolien vom Standpunkt der physikalischen und
chemischen Eigenschaften unverträglich sind, sondern weil sie zusätzlich den Nachteil aufweisen, dazu zu
neigen, sich wegen ihrer hohen Dichte aus den Überzugsbädern abzuscheiden. Keiner dieser Nachteile
tritt auf, wenn verhältnismäßig große Teilchen langfaseriger Celiulosefasern in die Überzugsmittel gemäß
vorliegender Erfindung eingearbeitet werden.
Als Zusatz zu den Überzugsmitteln kann beliebiges, verhältnismäßig reines, zerkleinertes Cellulosefasermaterial
mit einer durchschnittlichen Teilchenfaserlänge innerhalb eines Bereiches von 10 bis 150 μπι verwendet
werden. Als übliche Ausgangssubstanz für Celiulosefasern können die verschiedensten natürlichen Cellulosefasermaterialien
eingesetzt werden, wie sie im Handel erhältlich sind. Derartige Fasermaterialien bestehen aus
reinen, weißen, feinteiligen Bruchstücken natürlicher Celiulosefasern, die aus gereinigtem Zellstoff hergestellt
sind. In trockenem Zustand bestehen sie zumindest aus 99,5% Cellulose und sind praktisch frei von Lignin.
Die Celiulosefasern können in überlicherweise verwendete Vinylidenchloridpolymerisat- oder -mischpolymerisat-Überzugmittel
oder Nitrocellulose-Überzugmittel eingearbeitet werden. Beispiele von tür
Überzüge und spezielle Überzugsmittel verwendete Vinylidenchloridmischpolymerisate sind in der US-PS
34 28 483 beschrieben. Typische Nitrocellulose-Überzugsmittel
sind in den US-PS 17 37 187 und 20 79 379 beschrieben.
Um die gewünschte Verbesserung beim Aufrollen zu erreichen, muß die Menge an Celiulosefasern, die in den
Überzügen eingearbeitet sind, mindestens 0,25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs,
betragen. Mengen unter 0,25 Gewichtsprozent sind unwirksam und Mengen über 4 Gewichtsprozent sind
unerwünscht, da bei höheren Zusatzmengen die beschichtete Folie zur Bildung von Trübungen oder von
Wolkenbildungen neigt. Vorzugsweise soll der Überzug 0,5 bis 2,5 Gewichtsprozent Celiulosefasern enthalten,
bezogen auf das Gewicht des Überzugs. Andere Eigenschaften der beschichteten Folie, wie Verschweißbarkeit,
Dampfdurchlässigkeit, Gleit- und Zusammenbackungseigenschaften, werden durch den Cellulosefaserzusatz
nicht nachteilig beeinflußt. Übliche Gleitmittel und Mittel zum Verhindern eines Blockens, wie
Talkum, Glimmer oder Ton in feinpulverisierter Form, d.h. unter ΙΟμίη, können in den Überzugsmitteln
mitverwendet werden, ohne daß die Aufrollverbesserungen beeinträchtigt werden, wie sie durch den
Cellulosefaserzusatz nach vorliegender Erfindung erhalten werden. Eine gründliche Dispergierung der Celiulosefasern
in den Überzugsmitteln wird durch rasches Vermischen oder durch andere übliche Mittel erhalten,
um ein Zusammenballen der Fasern zu verhindern und deren gleichmäßige Verteilung innerhalb des Überzugs
zu gewährleisten, wenn das Überzugsmittel auf die Grundfolie aufgebracht wird. Die Überzugsmittel mit
einem Gehalt an Celiulosefasern können auf die Grundfolie unter Verwendung einer Rakel oder
anderen üblichen Aufbringungstechniken aufgebracht werden.
Die Beispiele erläutert die Erfindung.
Eine Grundfolie aus regenerierter Cellulose (4 mm und etwa 0,03 mm dick) wird mit einem Mischpolymerisat
auf Basis von Vinylidenchlorid und Zusätzen in einem Überzugsbad unter Verwendung eines Gemisches
aus Tetrahydrofuran und Toluol als Lösungsmittel beschichtet wobei das Band 18 Gewichtsprozent
Feststoffe enthält Dann wird ein zweites Beschichtungsbad, das mit dem ersten identisch ist, mit der
Maßgabe, daß 3% der Feststoffe Celluloseteilchen sind, wobei das gleiche Gewicht Polymerisat ersetzt wird, zur
Beschichtung einer anderen Probe der gleichen Grundfolie aus regenerierter Cellulose verwendet Die
in dem zweiten Bad verwendeten Celluloseteilchen weisen eine durchschnittliche Teilchenfaserlänge von 50
bis 60 μηι auf. Derartige Fasern sind im Handel
erhältlich. Während jede beschichtete Folie aufgewikkelt wird, werden Pappstreifen der Abmessungen
25,4 χ 12,7 χ 0,06 cm in die Rollen zwischen die Folienschichten eingebracht, um eine extreme Änderung
bei der Filmdicke zu simulieren. Es werden gleiche Mengen an Folie über die eingefügten Pappstreifen bei
jeder Rolle aufgewickelt. Die Folienrolle, die keine Cellulosefaserteilchen enthält, besitzt ein viel härteres
Band, was durch die Pappstreifen verursacht worden ist, als es die Folienrolle aufweist, die Celluloseteilchen
enthält. Wenn beide Rollen bis zu dem Bereich abgewickelt werden, wo die Streifen eingefügi worden
sind, war die Rolle ohne Celluloseteilchen durch klare dunkle Bereiche scharf markiert, was eine enge
Berührung der nachfolgenden Folienschichten anzeigt. Außerdem werden Newton'sche Ringe (Eigenschaft
einer Flüssigkeitsschicht) zwischen den Folienschichten beobachtet. Andererseits ist die Rolle mit den
Celluloseteilchen mangels der Eigenschaft einer engen Berührung durch nachfolgende Folienschichten nur
ganz schwach markiert.
Dann werden beide Rollen wieder aufgewunder., und es werden wiederum Pappstreifen in die Rollen
eingelegt Jede Rolle wird einem Druck von etwa 6,16 kg/cm2 ausgesetzt. Das Obeiflächenaussehen der
Rollen im Bereich über den Pappstreifen wird untersucht. Die Rolle ohne Cellulosefaserteilchen ist
noch einmal durch klare dunkle Bereiche scharf markiert während die Rolle mit den Celluloseteilchen
nur schwach markiert ist Wie aus dem vorstehenden deutlich ersichtlich ist, verbessert das Einarbeiten von
Cellulosefaserteilchen in den Überzug in bemerkenswerter Weise das Aufrollen durch Verringerung der
Wirkungen von Mangeln, die bei Folien gefunden werden, welche deren Brauchbarkeit begrenzen.
Die gleichen wie vorstehend in Beispiel 1 beschriebenen Versuche werden wiederholt jedoch mit der
Maßgabe, daß Überzugsbäder mit einem Feststoffgehalt von 21 Gewichtsprozent verwendet werden. Es
werden Vergieichsversuche durch Ersatz der Feststoffe mit 0,5%, 1%, 2% und 3% Cellulosefasern in dem
Überzugsbad durchgeführt. Bei getrennten Proben beträgt die durchschnittliche Teilchenfaserlänge 15 bis
35 μΓη, 30 bis 35 μτη, 35 bis 40 μΐη, 50 bis 60 um und 80 bjs
120μιη. Bei jedem Vergleichsversuch zeigt die keine
Celluloseteilchen enthaltende beschichtete Folie weit schwerere Aufrollmängel als die Folie mit einem Gehalt
an Cellulosefaserteilchen.
Wie aus den vorstehenden spezifischen Beispielen ersichtlich ist, verbessert der Einschluß von ziemlich
großen Cellulosefaserteilchen in den Pclymerisatüberzügen bei den Folien aus regenerierter Cellulose in
bemerkenswerter Weise das Aufrollen.
Claims (5)
1. Folien aus regenerierter Cellulose, bei denen mindestens eine Oberfläche mit einem kontinuierlichen
Überzug aus einem Vinylidenchloridpolymerisat oder -mischpolymerisai oder aus einer Nitrocellulose
beschichtet ist, bei denen zur Verbesserung des Aufrollens pulverförmige Teilchen in einer
Teilchengröße unter 200 μπι in den Überzug
eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet,
daß als pulverförmige Teilchen Cellulosefasern einer durchschnittlichen Faserlänge von 10 bis
150 μπι in einer Menge von 0,25 bis 4 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Gewicht des Überzugs, eingearbeitet sind.
2. Folien nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an reinen, weißen, feinteiligen Faserbruchstücken
aus natürlicher Cellulose, die praktisch frei von Lignin sind.
3. Folien nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Überzug die Cellulosefasern
in einer Menge von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs, vorliegen.
4. Verfahren zur Verbesserung des Aufrollens von Folien aus regenerierter Cellulose, bei denen
mindestens eine Oberfläche mit einem kontinuierlichen Überzug aus einem Vinylidenpolymerisat oder
-mischpolymerisat oder aus einer Nitrocellulose unter Einarbeitung von pulverförmigen Teilchen
einer Teilchengröße von unter 200 μτη beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als pulverförmige
Teilchen Cellulosefasern einer durchschnittlichen Faserlänge von 10 bis 150 μπι in einer Menge von
0,25 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs, in den Überzug eingearbeitet
werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Überzug Cellulosefasern in
einer Menge von 0,5 bis 2 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Überzugs, einarbeitet.
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