DE3413575C2 - Verfahren zur Herstellung von mit Polyolefinfolien versehenen Pappen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Polyolefinfolien versehenen Pappen, die an der Oberfläche mit zwei übereinander angeordneten dünnen Schichten eines Olefin­ harzmaterials versehen sind, das in jeder Schicht eine unterschied­ liche Dichte aufweist, wobei die Polyolefinbeschichtung aus einer mindestens zweischichtig aufgebauten Polyolefin-Kombinationsfolie besteht, die auf die Pappe aufgebracht wird und wobei die Polyole­ fin-Kombinationsfolie aus einer Schmelzhaftfolie als Unterfolie, bestehend aus einem Olefinhomo-, -copolymerisat oder Olefinhomo- oder -copolymerisatgemisch, das insgesamt (bezogen auf die gesamte Kunststoffmischung für die Schmelzhaftfolie) 5 bis 33 Gew.-% eines polaren Monomeren oder polaren Monomergemisches in Form der festen oder flüssigen monomeren oder copolymerisierten Verbindung(en) enthält, mit einem Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von 50 bis 95°C, und einer Dichte, die größer ist als die Dichte der Ober­ folie, und einem Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, und mindestens einer Oberflächenfolie, bestehend aus einem Olefin­ homo-, Olefincopolymerisat, einem polare Gruppen aufweisenden Ole­ fincopolymerisat oder einem Olefinhomo- oder Olefincopolymerisat­ gemisch, wobei dessen Schmelzpunkt oder Schmelzbereich über 100°C liegt, die einen Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, eine Härte von weniger als 60 Shore D, und eine Dichte von 0,91 bis 0,93 g/cm³ aufweist, zusammengesetzt ist, wobei die Pappe ohne Mitverwendung einer Klebstoffschicht unmittelbar mit der Schmelz­ haftfolie in Verbindung steht und eine Dicke von 0,3 bis 5 mm be­ sitzt. Gemäß der Erfindung wird durch Einhaltung bestimmter Verfah­ rensmaßnahmen und durch Trennahtschweißungen eine Verbesserung des Verfahrens erzielt.

Es ist bereits bekannt, Papier oder Pappenmaterial mit einem Körper aus Papier oder Pappe an wenigstens der einen Oberfläche mit einem niederdichten Polyethylenharzmaterial zu beschichten und eine zweite Beschichtung aus einem hochdichten Harzmaterial an der Außenfläche des niederdichten Harzmaterials aufzubringen (vgl. DE-OS 25 30 477). Dieses Verfahren dient zum Versiegeln von Papier und Pappenmaterial, um mit Hilfe der durchgeführten Beschichtung ein flüssigkeitsdichtes Material, z. B. für Milchverpackungen und andere Verpackungen in Molkereien herzustellen.

Diese Versiegelungen für flüssigkeitsdichte Verpackungen mit Hilfe von Beschichtungen mit bestimmtem Polyethylenharzmaterial erfolgen zwischen den Schichten aus hochdichtem Polyethylen und sind jedoch dann nicht geeignet, wenn die Pappe einem anderen Einsatzzweck zugeführt und nach anderen Verfahren umhüllt werden soll. Insbeson­ dere sind flüssigkeitsdichte Versiegelungen gemäß DE-OS 25 30 477 nicht geeignet, weil, wenn eine nachfolgende konturenscharfe Prä­ gung, wie sie bei der Fertigung von oberflächenbeschichteten Pappen für Organisationszwecke, z. B. bei Ordnern, Ringbüchern und Buchdeckeln, gefordert ist, Temperaturen über 90°C erforderlich sind. Dabei würde die in der Pappe enthaltene Feuchtigkeit zu Blasen beim Prägen ohne Abkühlung unter Druck führen.

Weiterhin ist bekannt, innerhalb eines relativ aufwendigen Verfah­ rens PVC-Folie mittels Leim mit den Oberflächen eines Pappenzu­ schnittes zu verkleben und an den Kanten zu verschweißen. PVC-Folien sind zwar leicht verschweißbar, jedoch für verschiedene Anwendungs­ gebiete unerwünscht. Gemäß DE-PS 32 29 014 wurde daher eine andere technische Lösung gefunden und direkt der heiße, aus dem Extruder kommende Kunststoff im Zustand der Zähflüssigkeit auf die Pappe aufgebracht. Dabei müssen jedoch ganz bestimmte, sehr hohe Beschich­ tungstemperaturen eingehalten werden. Bei dünnen Pappen und hohen Beschichtungstemperaturen besteht die Gefahr von Verfärbungen und die aus dem Breitschlitzextruder austretende zähflüssige Folie kann in diesem Fall auch nicht auf Vorrat hergestellt und getrennt ver­ trieben werden.

In der DE-OS 33 24 830 wurde daher ausgehend von den bekannten Folien die Aufgabe gestellt, ein zusätzliches Aufbringen von Klebstoff auf die Pappe und/oder Folie zu vermeiden, trotzdem jedoch eine gute Haftung der Oberflächenschicht zu erzielen und wenn möglich bei verbesserten Eigenschaften der Folie und des Verbundes, vorzugsweise eine verbes­ serte Prägbarkeit des Verbundes aus Folie und Pappe, zu erreichen. Die Gefahr des Versprödens durch Weichmacherverlust sollte weitge­ hend vermieden werden. Durch den Entfall des Einsatzes zusätzlicher Klebstoffe kann auf das Vorwärmen oder Nacherhitzen der Schichten bzw. Kleberschichten zum Zwecke des Vortrocknens oder des Verdamp­ fens des Lösungsmittels oder Verdünnungsmittels des Klebers weitge­ hend verzichtet werden.

Gemäß DE-OS 33 24 830 wird eine mit einer Polyolefinbeschichtung versehene Pappe für Ordner, Ringbücher und andere Organisations- und Bürobedarfsmittel verwendet, die an der Oberfläche mit zwei übereinander angeordneten dünnen Schichten eines Olefinharzmaterials versehen ist, das in jeder Schicht eine unterschiedliche Dichte aufweist, wobei die Polyolefinbeschichtung aus einer mindestens zweischichtig aufgebauten Polyolefin-Kombinationsfolie besteht, die auf mindestens einer Seite der Pappe aufgebracht ist und die Polyolefin-Kombinationsfolie aus einer Schmelzhaftfolie als Unter­ folie, bestehend aus einem Olefinhomo-, -copolymerisat oder Olefin­ homo- oder -copolymerisatgemisch, das insgesamt (bezogen auf die gesamte Kunststoffmischung für die Schmelzhaftfolie) 5 bis 33 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 30 Gew.-%, eines polaren Monomeren oder pola­ ren Monomergemisches in Form der festen oder flüssigen monomeren oder copolymerisierten Verbindung(en), vorzugsweise als polare(s) Comonomere(s) enthält, mit einem Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von 50 bis 95°C, vorzugsweise 60 bis 90°C, und einer Dichte, die größer ist als die Dichte der Oberfolie und einem Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, und mindestens einer Oberflächen­ folie, bestehend aus einem Olefinhomo-, Olefincopolymerisat, einem polare Gruppen aufweisenden Olefincopolymerisat oder einem Olefin­ homo- oder Olefincopolymerisatgemisch, das einen Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von größer als 100°C, vorzugsweise größer als 105°C, aufweist, einen Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, eine Härte von weniger als 60 Shore D, vorzugsweise weniger als 50 Shore D, und eine Dichte von 0,91 bis 0,93 g/cm³, vorzugsweise 0,915 bis 0,926 g/cm³, hat, zusammengesetzt ist, wobei die Pappe ohne Mitverwendung einer Klebstoffschicht unmittelbar mit der Schmelzhaftfolie oder Schmelzhaftschicht in Verbindung steht und eine Dicke von 0,3 bis 5 mm, vorzugsweise 1 bis 3 mm, besitzt.

Bei dem Verfahren nach der DE-OS 33 24 830 werden jedoch insbesondere für das Umschlagen der Polyolefinkombinationsfolien unter streifen- oder rahmenförmiger Überlappung zusätzliche Vorrichtungen erforder­ lich. Weiterhin muß mehr Folienmaterial bei der streifen- oder rahmenförmigen Überlappung verarbeitet werden, als an sich für eine Vollumhüllung der Pappe erforderlich wäre, so daß ein größerer Materialverbrauch der Polyolefinkombinationsfolie entsteht.

Die vorliegende Erfindung bezweckt daher eine Verbesserung der vorgenannten Verfahren, insbesondere unter Wegfall oder Verringerung der vorgenannten Nachteile. Darüberhinaus soll das Herstellungsver­ fahren vereinfacht und/oder ein schnellerer Durchlauf ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß diesen Zielen und Aufgaben ein Verfahren zur Herstellung von mit Polyolefinfolien versehenen Pappen, die an der Oberfläche mit zwei übereinander angeordneten dünnen Schichten eines Olefinharzmaterials versehen sind, das in jeder Schicht eine unterschiedliche Dichte aufweist, gerecht wird, wobei die Polyolefinbeschichtung aus einer mindestens zweischichtig aufgebauten Polyolefin-Kombinationsfolie besteht, die auf die Pappe aufgebracht wird und wobei die Polyolefin-Kombinationsfolie aus einer Schmelzhaftfolie als Unterfolie, bestehend aus einem Olefin­ homo-, -copolymerisat oder Olefinhomo- oder -copolymerisatgemisch, das insgesamt (bezogen auf die gesamte Kunststoffmischung für die Schmelzhaftfolie) 5 bis 33 Gew.-% eines polaren Monomeren oder polaren Monomergemisches in Form der festen oder flüssigen monomeren oder copolymerisierten Verbindung(en) enthält, mit einem Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von 50 bis 95°C, und einer Dichte, die größer ist als die Dichte der Oberfo­ lie, und einem Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, und mindestens einer Oberflächenfolie besteht. Dagegen besteht bzw. bestehen die Oberfläche(n) aus einem Olefinhomo-, Olefincopolymerisat, einem polare Gruppen aufweisenden Olefincopolymerisat oder einem Olefinhomo- oder Olefincopolymerisatgemisch, wobei dessen Schmelz­ punkt oder Schmelzbereich über 100°C liegt und die Oberflächenfolie einen Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, eine Härte von weniger als 60 Shore D, und eine Dichte von 0,91 bis 0,93 g/cm³ aufweist. Dabei steht die Pappe ohne Mitverwendung einer Klebstoff­ schicht unmittelbar mit der Schmelzhaftfolie in Verbindung und besitzt eine Dicke von 0,3 bis 5 mm. Gemäß der Erfindung werden die Pappen aus einem Magazin oder einem ähnlichen Vorratsbehälter mit Hilfe einer mechanischen oder pneumatischen Vorrichtung zuge­ führt, durch diese zu einer Zentriervorrichtung transportiert und die Pappen bei dem Aufbringen auf die eine Folienbahn zentriert. Je eine Polyolefin-Kombinationsfolie wird auf die Ober- und Unter­ seite der Pappe gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig so aufge­ bracht, daß sie die Ober- und Unterseite der Pappe vollabdeckend umgeben und über mindestens eine Randseite der Pappe überstehen, wobei nach dem Andrücken der anderen Folienbahn das Aufbring- und Behandlungsverfahren durch eine Aufkaschierung bei Temperaturen von 50 bis 95°C sowie unter Druckeinwirkung erfolgt. Nachfolgend wird in der Nähe des Pappenrandes eine Trennahtverschweißung durch­ geführt und gleichzeitig oder nachfolgend werden die über der Trennaht überstehenden polyolefin-Kombinationsfolienrandteile abge­ trennt.

Die Aufkaschierung erfolgt dabei unter Druckeinwirkung bei Tempera­ turen von 70 bis 90°C gleichzeitig oder vor der Trennahtverschwei­ ßung.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pappen werden vorzugsweise für Ordner, Ringbücher und andere Organisations- und Bürobedarfsmittel verwendet.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von mit einer Polyolefinfolie versehenen Pappe wird somit je eine Polyolefinkombi­ nationsfolie auf der Ober- und Unterseite der Pappe so aufgebracht, daß sie die Ober- und Unterseite der Pappe vollabdeckend umgeben und über mindestens einer Randseite der Pappe (oben und unten), vorzugsweise auf zwei oder allen Randseiten der Pappe, als Ober- und/oder Unterrandstreifen der Polyolefinkombinationsfolie überste­ hen. Nachfolgend wird in der Nähe des Pappenrandes eine Trennahtver­ schweißung durchgeführt, wobei gleichzeitig oder nachfolgend die über der Trennaht überstehende Polyolefinkombinationsfolienrandteile abgetrennt werden. Die Verschweißung erfolgt dabei so, daß der Schweißrand oder die Trennaht zur Pappe einen Abstand von 0,3 bis 3,0 mm, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 mm, aufweist.

Die Polyolefinkombinationsfolie wird mit der Schmelzfolienschicht auf die Pappe ohne Mitverwendung einer Klebstoffschicht unmittelbar aufkaschiert, wobei nach einer vorzugsweisen Ausführungsform die Pappe eine Dicke von 1 bis 3 mm besitzt. Das Aufbring- und Behand­ lungsverfahren erfolgt durch eine Aufkaschierung bei Temperaturen von 70 bis 90°C sowie unter Druckeinwirkung. Nach einer vorzugswei­ sen Ausführungsform erfolgt die Aufkaschierung unter Druckeinwirkung zwischen Platten, die eine Prägestruktur besitzen, gleichzeitig oder vor der Verschweißung, vorzugsweise Trennahtverschweißung.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfah­ rens erfolgt bei der Aufkaschierung gleichzeitig eine Prägung.

Bevorzugt werden weiterhin die Polyolefinkombinationsfolien, die auf der Ober- und Unterseite der Pappe aufgebracht werden, in Form von Endlosfolien zugeführt.

Durch diese Verfahrensmaßnahme wird ein schnellerer Durchlauf ermög­ licht.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Pappen aus einem Magazin oder einem ähnlichen Vorratsbehälter mit Hilfe eines Schiebers, einer Rollenbahn, einer Saugvorrichtung, einem Band oder einer ähnlichen Transportvorrichtung zugeführt und durch diese zu einer Zentriervorrichtung transportiert, wobei nach dem Andrücken der anderen Folienbahn die Aufkaschierung unter Druckein­ wirkung mittels Walzen, Pressen oder ähnlichen Vorrichtungen, die geprägte Oberflächen erzeugen können, gleichzeitig oder vor der Trennahtverschweißung durchgeführt wird.

Die Verschweißung der über der Pappe überstehenden vorzugsweise stufenförmig überstehenden, Polyolefinkombinationsfolienrandteile erfolgt dann in einem Abstand zur Pappe von 0,3 bis 3,0 mm, vorzugs­ weise 0,5 bis 1,5 mm.

Ausführungsbeispiel

Die Pappen werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus den Magazinen mit Hilfe eines Schiebers zugeführt. Über eine angetrie­ bene Rollenbahn werden die Pappen zur Zentriervorrichtung transpor­ tiert. Eine Greifeinrichtung legt die Pappenteile auf die Folien­ bahn. Die obere Folienbahn wird durch eine Walze aufgedrückt und anschließend auf dem kürzesten Weg der Schweiß- und Vakuumstation zugeführt. Hier erfolgt der Trennahtschweißvorgang, vorzugsweise im Wärmekontaktverfahren. Nach der bevorzugten Ausführungsform wird vor dem Verschweißen die Restluft zwischen den Pappen und Folien durch eine Vakuumpumpe evakuiert. Im Anschluß daran erfolgt der Austrennvorgang. Die abgeschweißten überstehenden Ordnerränder werden automatisch ausgerissen und abgeführt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Aktivier-, Präge- und Trennahtschweißvorgang in einem Takt. Nach einer anderen bevor­ zugten Ausführungsform erfolgt der Aktivier- und Prägevorgang im ersten und die Trennahtschweißung im zweiten Schritt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von mit Polyolefinfolien versehenen Pappen, die an der Oberfläche mit zwei übereinander angeordneten dünnen Schichten eines Olefinharzmaterials versehen sind, das in jeder Schicht eine unterschiedliche Dichte aufweist, wobei die Polyolefinbeschichtung aus einer mindestens zweischichtig aufgebauten Polyolefin-Kombinationsfolie besteht, die auf die Pappe aufgebracht wird und wobei die Polyolefin-Kombinationsfolie aus

• 1. einer Schmelzhaftfolie als Unterfolie, bestehend aus
  • 1.1 einem Olefinhomo-, -copolymerisat oder Olefinhomo- oder -copolymerisatgemisch, das insgesamt (bezogen auf die gesam­ te Kunststoffmischung für die Schmelzhaftfolie) 5 bis 33 Gew.-% eines polaren Monomeren oder polaren Monomergemi­ sches in Form der festen oder flüssigen monomeren oder copolymerisierten Verbindung(en) enthält, mit
  • 1.2 einem Schmelzpunkt oder Schmelzbereich von 50 bis 95°C, und
  • 1.3 einer Dichte, die größer ist als die Dichte der Oberfolie, und
  • 1.4 einem Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min, und
• 2. mindestens einer Oberflächenfolie, bestehend aus
  • 2.1 einem Olefinhomo-, Olefincopolymerisat, einem polare Gruppen aufweisenden Olefincopolymerisat oder einem Olefinhomo- oder Olefincopolymerisatgemisch, wobei
  • 2.2 dessen Schmelzpunkt oder Schmelzbereich über 100°C liegt,
  • 2.3 die einen Schmelzindex 190/2,16 kleiner als 10 g/10 min,
  • 2.4 eine Härte von weniger als 60 Shore D, und
  • 2.5 eine Dichte von 0,91 bis 0,93 g/cm³ aufweist, zusammen­ gesetzt ist,
• 3. wobei die Pappe ohne Mitverwendung einer Klebstoffschicht unmittelbar mit der Schmelzhaftfolie in Verbindung steht und
  • 3.1 eine Dicke von 0,3 bis 5 mm besitzt,

dadurch gekennzeichnet, daß die Pappen aus einem Magazin oder einem ähnlichen Vorratsbehälter mit Hilfe einer mechanischen oder pneumatischen Vorrichtung zugeführt und durch diese zu einer Zentriervorrichtung transportiert werden, daß die Pappen bei dem Aufbringen auf die eine Folienbahn zentriert werden, daß je eine Polyolefin-Kombinationsfolie auf die Ober- und Unter­ seite der Pappe gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig so aufge­ bracht wird, daß sie die Ober- und Unterseite der Pappe voll­ abdeckend umgeben und über mindestens eine Randseite der Pappe überstehen, wobei nach dem Andrücken der anderen Folienbahn das Aufbring- und Behandlungsverfahren durch eine Aufkaschierung bei Temperaturen von 50 bis 95°C sowie unter Druckeinwirkung erfolgt, daß nachfolgend in der Nähe des Pappenrandes eine Trennahtverschweißung durchgeführt wird und gleichzeitig oder nachfolgend die über der Trennaht überstehenden Polyolefin-Kombi­ nationsfolienrandteile abgetrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ kaschierung unter Druckeinwirkung bei Temperaturen von 70 bis 90°C gleichzeitig oder vor der Trennahtverschweißung erfolgt.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Aufkaschierung gleichzeitig eine Prägung erfolgt.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefin-Kombinationsfolien, die auf der Ober- und Unterseite der Pappe aufgebracht werden, in Form von Endlosfolien zugeführt werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung der über der Pappe über­ stehenden, vorzugsweise stufenförmig überstehenden, Polyolefin- Kombinationsfolien-Randteile in einem Abstand zur Pappe von 0,3 bis 3,0 mm, vorzugsweise
0,5 bis 1,5 mm,erfolgt.