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Verfahren zur Herstellung von Verpackungshüllen aus lackierten Folien
aus Ce.llulosehydrat durch Verkleben unter Druck und Hitze Folien aus Cellulosehydrat
finden zur Umhüllung von Waren und für andere Zwecke weitgehende Verwendung. Man
hat auch schon Folien dieser Art beiderseits mit einem dünnen, etwa o,oor bis o,ooa
mm dicken Lacküberzug versehen. Die beiderseitige Lackierung soll dabei nicht nur
die Wasserempfindlichkeit der Folien herabsetzen, sondern dient vor allem dazu,
die allmähliche Diffusion von Luftfeuchtigkeit, die trotz der Abwesenheit von Poren
durch alle durchsichtigen unlackierten Folien hindurch in ziemlich beträchtlichem
Maße vor sich geht, auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Eine hervorragende Undurchlässigkeit
für Luftfeuchtigkeit wird bei solchen Folien in erster Linie durch eine Lackierung
erreicht, die außer Nitrocellulose und Weichhalter einen geringen Zusatz an Paraffin
oder Wachs und gegebenenfalls noch einen Zusatz von Harz oder harzähnlichen Stoffen
enthält. Cellulosehydratfolien, die mit dieser Lackierung versehen sind, besitzen
beispielsweise nicht nur eine außergewöhnlich gute Undurchlässigkeit für Luftfeuchtigkeit,
sondern zeigen auch noch alle Vorteile der unlackierten Folie, d. h. sie sind glasklar,
geschmeidig und biegsam und sind auch oberflächlich derart beschaffen, daß man sie
ohne Schwierigkeit in Stapeln aufeinanderlagern und nachträglich wieder aufblättern
kann. Wegen dieser Eigenschaften haben insbesondere die lackierten Cellulosehydratfolien
eine weitgehende Verbreitung als durchsichtige Schutzhülle für die verschiedenartigsten
Waren, bei denen eine Änderung des Feuchtigkeitsgehalts schädlich ist und vermieden
werden soll, gefunden.
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Die Verwendung dieser lackierten Folien als Schutzhülle setzt voraus,
daß die Folien an den übereinandergreifenden Teilen der Schutzhülle dicht und haltbar
miteinander verklebt werden können. In der üblichen Art, wie z. B. bei Papier, ist
die Verklebung von solchen lackierten Folien aber nur durchführbar, wenn man Spezialklebstoffe
verwendet, welche leichtflüchtige Lösungsmittel enthalten und infolgedessen während
der Verarbeitung leicht eindicken und klebrige Rückstände geben, also schwierig
zu handhaben sind. Man hat deshalb bei der maschinellen Verklebung von lackierten
Cellulosehydratfolien auch einen anderen Weg eingeschlagen und die Verklebung in
der Weise vorgenommen, daß die zu verklebenden Stellen mit einem flüch-
Ligen
Lösungsmittel für den. Lacküberzug, wie z. B. Aceton, Glykolmonomethyläther, vorgefeuchtet
und dann diese v orgefeuchteten Stellen heiß zusammengedrückt wurden. Man erreichte
dabei eine halbwegs haltbare Verbindung, doch war außer der Einwirkung von Hitze
und Druck das Vorfeuchten mit einem Lösungsmittel für den Lacküberzug bei dieser
Arbeitsweise unbedingt notwendig. Wenn die Vorfeuchtung unterblieb, erhielt man
bei allen handelsüblichen lackierten Folien aus Cellulosehydrat u. dgl. nur eine
ganz schwache Haftung, die nicht der geringsten Beanspruchung standhielt und in
keinem Fall genügte.
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Es ist nun gefunden worden, daß man im Gegensatz zu den bisherigen
Erfahrungen lackierte Folien aus Cellulosehydrat durch Hitze und Druck allein genügend
fest in iteinander verkleben kann, also ohne Verwendung von Lösungsmitteln bzw.
von Lösungsmittel enthaltenden Klebstoffen eine dichte, haltbare Schutzhülle, z.
B. eine äußere Umhüllung um eine Schachtel u. dgl., herstellen kann, wenn man Folien
benutzt, die mit einem Nitrocelluloselack überzogen sind, in welchem ein auf die
Nitrocellulose gelatinierend wirkender Weichhalter und gegebenenfalls auch ein Harz
in einem bestimmten Mengenverhältnis zur Nitrocellulose enthalten sind. Hierfür
ist es erforderlich, daß in der Lackierung der Folien auf 1o Teile Nitrocellulose
4. bis 12 Teile., vorzugsweise 5 bis 8 Teile, von dem gelatinierenden Weichhalter
und gegebenenfalls noch 1 bis 2 Teile Harz enthalten sind. Bei Folien, in deren
Lackierung ein Weichhalter verwendet wird, der, wie z. B. Rizinusöl, die Nitrocellulose
nicht löst und also nicht zum Typ der gelatinierenden Weichhalter gehört, tritt
der Effekt nicht ein. Wie weiter festgestellt wurde, ist der Klebeeffekt besonders
gut bei Folien, die unter Verwendung einer Nitrocellulose von einem Stickstoffgehalt
zwischen 10,5 und 11,40/, lackiert -worden sind, wobei selbstverständlich
ebenfalls das Verhältnis von Weichhalter bzw. Harz zu Nitrocellulose in der Lackierung
in den oben angegebenen Grenzen liegen muß. Der Lack kann außerdem noch einen Zusatz
von Paraffin oder Wachs enthalten, dies ist in dem Falle, wo die geklebte Schutzhülle
für Luftfeuchtigkeit undurchlässig sein soll, sogar unumgänglich nötig.
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Überraschenderweise zeigte es sich, daß bei Verwendung von Folien,
die einen Lacküberzug der oben beschriebenen Zusammensetzung haben, schon ein kurzes
Zusammendrücken bei 130° bis 16o° C genügt, um eine Klebestelle zu erhalten, die
genau so fest, ja noch fester ist, als man sie bis dahin durch vorhergehendes Anfeuchters
der zu verklebenden Stelle und anschließendes Zusammenpressen in der Hitze erreichen
konnte. Es ist notwendig, daß die Temperatur bei der Heißverklebung nicht zu niedrig
ist. Man kann zwar bei einer Temperatur von 8o° schon die Verklebung vornehmen,
doch müssen dabei die zu verklebenden Stellen länger zusammengedrückt werden. Gewöhnlich
muß aber die Vereinigung mit einem z. B. elektrisch geheizten Stempel vorgenommen
werden, der aus praktischen Gründen nur kurze Zeit einwirken kann, vor allem wenn
die Verklebung maschinell erfolgt. In diesem Fall muß die Temperatur des Stempels
mindestens 13o° betragen.- Es empfiehlt sich, die Temperatur von 16o° nicht zu überschreiten,
doch kann bei entsprechend kurzer Einwirkung des Stempels dieser auch bis zu :2oo°
erhitzt -erden.
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Dieses Arbeitsverfahren bringt eine außerordentliche Vereinfachung
bei der Herstellung von Verpackungshüllen .aus lackierten CellulosehydraJolien mit
sich. Die Klebestellen, die man nach diesem Arbeitsverfahren erhält, haben außerdem
den Vorteil, daß sie scharf begrenzt sind. Es lassen sich daher Packungen mit einer
komplizierteren Anordnung der Klebestellen anfertigen, deren Ausführung bei Verwendung
von Leim u. dgl. zu schwierig wäre.
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Um ein lackiertes Material zu erhalten, das für das vorliegende Verfahren
besonders brauchbar ist und Packungen von besonders guter Haltbarkeit liefert, empfiehlt
es sich, bei der Lackierung der Cellulosehydratfolien einen iNitrocellulosetyp zu
verwenden, der einen ziemlich hohen Zusatz von gelatinierendem Weichhaltungsmittel
verträgt, ohne daß dem Lacküberzug dadurch eine unerwünschte Klebrigkeit bei gewöhnlicher
Temperatur verliehen wird. Je niedriger der Stickstoffgehalt der verwendeten Nitrocellulose
ist, in um so weiteren Grenzen kann die zugesetzte Menge des Weichmachungsmittels
variiert werden.
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Als Weichhaltungsmittel, die die Nitrocellulose gelatinieren, d. h.
lösen müssen, können mit Ausnahme von Trikresylphosphat mit Vorteil solche verwendet
werden, die farblos sind und weder Geruch noch Geschmack abgeben. Es seien beispielsweise
erwähnt: Dibutylphthalat, Benzyl-Butylphthalat, Butyl-Benzoyl-Benzoat, Cyclohexyl-Phthalat,
Dicyclohexyl-Adipinsäure usw., auch Mischungen dieser Mittel miteinander und mit
anderen gelatinierenden Weichhaltern können verwendet werden. Je ausgeprägter das
Lösevermögen des Weichhalters für Nitrocellulose ist, utn so geringer kann der Zusatz
gehalten werden, vor allem dann, wenn eine mit dem Weichhaltungsmittel gut verträgliche
Nitrocelhilose angewendet wird.
Wie schon erwähnt, ist es in vielen
Fällen notwendig, daß die Lackierung einen geringen Zusatz von Paraffin oder Wachs
enthält. Um eine besonders gute Undurchlässigkeit für Luftfeuchtigkeit zu erzielen,
ist der Zusatz eines Paraffins vom Fp. über 5o°, beispielsweise vom Fp. über 6o°,
zu empfehlen. Natürlich können auch niedriger siedende Paraffine und andere Wachse,
wie Candelillawachs, Ceresin, Bienenwachs, gereinigtes Schellackwachs u. dgl., allein
oder in Mischung gebraucht werden. Gute Ergebnisse werden erzielt, wenn o, i bis
i,o Teile Wachs, bezogen auf io Teile Nitrocellulose, in der Lackierung angewandt
werden.
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Als Harz, das ebenfalls noch bei der Lakkierung in geringen Mengen
zugesetzt werden kann, um die Klarheit und Feuchtigkeitsundurchlässigkeit des lackierten
Films zu erhöhen, verwendet man . mit Vorteil entwachstes Dammarharz, sogenanntes
Esterharz, oder analoge Harze. Man kann allerdings auch einen ähnlichen Effekt erreichen
durch Zusatz anderer Stoffe, die,, wie z. B. Japanwachs oder gewisse Kondensationsprodukte
von Phthalsäure mit Oxyfettsäuren, einen niedrigen Schmelzpunkt haben, außerdem
sowohl in flüssigen Kohlenwasserstoffen als auch in hydroxylhaltigen Lösungsmitteln
löslich sind und sich in jedem Verhältnis mit geschmolzenem Wachs mischen.
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Gemäß vorliegender Erfindung werden beispielsweise nach dem Heißklebeverfahren
Packungen hergestellt aus Folien, die mit Lackftberzügen folgender Zusammensetzung
versehen sind:
.der Film ist nicht ganz so klar wie die-
Esterharzen hergestellt werden, aber er ist praktisch doch noch brauchbar. Man kann
diesen Lacküberzug vorteilhaft beispielsweise zum Überziehen von solchen Cellulosehydratfolien
verwenden, wo es auf die größte Glasklarheit nicht so sehr ankommt. _
Die Bestandteile der obengenannten Lackgemische werden in geeigneten Lösungsmitteln
gelöst. Die Zusammensetzung dieser Lösungsmittel richtet sich naturgemäß nach den
Eigenschaften und den Mengen der festen Lackbestandteile sowie nach der Art der
zu überziehenden Unterlage und auch nach dem gewählten Arbeitsverfahren, nämlich
ob man das Überziehen von Hand oder maschinell durchführt. Im allgemeinen wird ein
Lösungsmittelgemisch, das Äthylacetat, Toluol und Äthylalkohol enthält, gute Resultate
ergeben. Man kann die genannten Stoffe beispielsweise in folgenden Mengenverhältnissen
anwenden
Um die Erzielung eines klaren Lacküberzuges zu erleichtern, kann man den genannten
'Lösungsmittelgemischen noch geringe Mengen hochsiedender Lösungsmittel, wie z.
B. Äthylenglykol-Methyläther, Butylalkohol oder Isobutylalkohol, zusetzen. Zum gleichen
Zweck kann man auch hochsiedende Ester oder andere Kohlenwasserstoffe sowohl aromatischer
und aliphatischer Art zusetzen. Im allgemeinen bevorzugt man jedoch die niedriger
siedenden Lösungsmittel, da diese sich leichter entfernen lassen. Selbstverständlich
kann man auch färbende Mittel oder Stoffe, die, wie z. B.. stearinsaures Zink, die
Oberflächeneigenschaften des Lackes beeinflussen, den betreffenden Lacken zusetzen.
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Auch die Konzentration der Lacklösung muß selbstverständlich den jeweils
vorliegenden Verhältnissen angepaßt werden. Im allgemeinen wird man solche Lösungen
verwenden, die 8 bis :2o"/, feste Bestandteile enthalten. Die Auftragung des Lacküberzuges
erfolgt in der üblichen Weise, wobei es vorteilhaft ist, auf eine Dicke der Lackschicht
von
etwa o,ooi mm hinzuarbeiten. Diese Stärke der Lackschicht ist für eine haltbare
Verklebung ausreichend.
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Die Aufgabe, Cellulosehydratfolien mit Hilfe einer besonderen Lackierung
durch Hitze und Druck verklebbar zu machen, war zwar bekannt, der die Wirkung gewährleistende
besondere Lack war jedoch nicht bekannt.