DE833468C - Undurchlaessige Folien und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Undurchlaessige Folien und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Description
Durchsichtige dünne hydrophile Folien, insbesondere Folien aus regenerierter Cellulose, werden seit
vielen Jahren in der Verpackungsindustrie benutzt. Es wurde dabei festgestellt, daß diese Folien gegen
Wasser und mehr oder weniger gegen Fettstoffe empfindlich und für Wasserdampf durchlässig sind.
Um diese Nachteile zu beseitigen, hat man vorgeschlagen, die Folien mit einer sehr dünnen Schicht
eines undurchlässigen Lacks zu überziehen, und die
ίο ersten praktischen Ergebnisse wurden mit Lacken
auf der Grundlage von Cellulosederivaten, die mit gewissen Mengen von Wachsen, Harzen oderGummi
vereinigt waren, erhalten. Um die Haftung der dünnen Lackschichten zu verbessern, insbesondere,
wenn die Folien dazu bestimmt waren, der Einwirkung von große Mengen von Wasser enthaltenden
Produkten ausgesetzt zu werden, z. B. bei Behältern oder Verpackungen von gefrorenen Nahrungsmitteln,
hat man die Lacke durch geeignete Unterschichten befestigt, die noch dünner waren und z. B.
auf der Grundlage von gewissen Kunstharzen hergestellt waren.
Nach den Celluloselacken hat man zahlreiche Zusammensetzungen anzuwenden versucht, um die
dünnen Folien mit Schichten zu versehen, welche ihren Widerstand gegen Wasser, Wasserdampf usw.
erhöhen. Die bekanntgewordenen Vorschläge führen im allgemeinen zwar zu einer mehr oder weniger
weitgehenden Undurchlässigkeit, aber die erhaltenen Folien zeigen häufig den Nachteil, daß die ge-
wünschte Wirkung sich sehr schnell nach Ingebrauchnahme der Folie für Verpackungszwecke verliert,
d. h. infolge von chemischen, physikalischen oder mechanischen Einwirkungen, die noch wenig
bekannt sind. Die Durchlässigkeit der hergestellten Hüllen, welche eingepackte Produkte enthalten,
nimmt mehr oder weniger schnell mit der Zeit zu.
Die Bedingungen zum Undurchlässigmachen von dünnen Folien können allgemein, wie folgt, zusammengefaßt
werden: i. Die Durchlässigkeit gegenüber Wasserdampf darf höchstens in der Größenordnung
von 50 g/100 qm Oberfläche/Std. bei 380
liegen bei einer relativen Feuchtigkeit von 90 % auf der ausgesetzten Oberfläche; 2. die Folien
müssen in der Kälte weich bleiben; 3. die Folien müssen sich in der Wärme schweißen lassen;
4. wenn die Lacke Plastizierungsmittel enthalten, dürfen diese nicht ausschwitzen; 5. es muß ein
gutes Anhaften der Lackschichten, die mit wäßrigen Mischungen in Berührung kommen, gewährleistet
sein; 6. es muß eine ausreichende Dauerhaftigkeit der Wirkung in dem oben angegebenen
Sinne vorhanden sein; 7. die Lösungsmittel, welche zur Anwendung gelangen, müssen billig und
leicht wiederzugewinnen sein; 8. die anzuwendenden Produkte dürfen nicht teuer sein.
Es ist möglich, Folien herzustellen, die mit einem aus Vinylderivaten dargestellten Lack überzogen
sind. Indessen weisen derartige Folien nur eine geringe Undurchlässigkeit im Vergleich mit Folien
auf, die mit einem Nitrolack oder mit Paraffin überzogen sind. Die Undurchlässigkeit der Lackschicht
kann beträchtlich erhöht werden, wenn man ihr langkettige Fettderivate, z. B. Äther von höheren
Fettalkoholen, Ketone mit langen Fettketten, chlorierte Derivate von Paraffinketten oder chlorierte
Derivate von Diphenyloxyd einverleibt.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung von gegen Wasser, Wasserdampf und Fettstoffe
undurchlässigen Folien, die den vorstehend genannten Bedingungen genügen. Im besonderen
betrifft die Erfindung die Herstellung einer undurchlässigen dünnen hydrophilen Folie, insbesondere
einer Folie aus regenerierter Cellulose, welche einen dünnen Überzug aus Vinylderivaten und insbesondere
aus einem Produkt aufweist, das sich unter der Bezeichnung Geon im Handel befindet und ein
Mischpolymeres von Vinylchlorid und Vinylidenchlorid darstellt und von dem letzteren bis zu 25 °/o
enthält, wobei dieses Produkt mit einer geringen Menge eines Äthers von Fettalkoholen mit 12 bis
18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mindestens 16 Kohlenstoffatomen im Molekül und vorzugsweise
mit Dicetyläther vereinigt wird.
Die Produkte können in Lösungen oder in wäßrigen Dispersionen nach bekannten Verfahren zur
Anwendung gelangen. Wenn man Lösungen verwendet, kann man Methyläthylketon als Lösungsmittel
benutzen, und zwar vorzugsweise mit einem gewissen Anteil von Toluol, z.B. etwa 25%, wodurch
die Lösung der Fettäther erleichtert wird. Ein Zusatz von einigen Prozent eines Plastizierungsmittels,
z. B. von 3 % Äthyldiglykolphthalat oder 2 % Dicetylphthalat, ist zweckmäßig und verringert
noch mehr die Durchlässigkeit. Man kann das Anhaften der Lackschichten durch Unterschichten
auf bekannte Weise erhöhen, z. B. durch Harzunterschichten (Melaminformaldehyd). Wenn
man mit wäßrigen Dispersionen von Geon behandelt, muß man frisch bereitete Dispersionen benutzen, da
diese wenig stabil sind. Man wendet sie vorzugsweise vor der endgültigen Trocknung der Folie an.
Es ist bekannt, dünne undurchlässige Folien aus Vinylchloridpolymeren und aus Mischpolymeren
mit Vinylidenchlorid unter Zusatz von Äthern von Fettalkoholen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen herzustellen.
Hierbei handelt es sich jedoch um aus den Polymeren bzw. Mischpolynieren selbst bestehende
Folien und nicht um auf andere Folien aufgebrachte Überzugsschichten.
Es ist ferner das Aufbringen von undurchlässigmachenden Schichten aus Polyvinylverbindungen
auf Cellulosederivatoberflächen beschrieben, und zwar unter Verwendung eines Lösungsmittels, das
den Träger nicht angreift. Weiter ist der Ersatz von Wachsen bei Celluloselack«! für Folien aus
regenerierter Cellulose durch Äther von höheren Fettalkoholen und die Verwendung von Polyvinylharzen
und Paraffinen für den gleichen Zweck vorgeschlagen worden. Schließlich ist die Plastizierung
von Polyvinylverbindungen u. a. durch Äther von höheren Fettalkoholen, wie z. B. Cetylbenzyläther,
beschrieben. Indessen kann keiner der Veröffentlichungen ein Hinweis darauf entnommen werdeil,
dünne hydrophile Folien mit einem Schutzüberzug aus einem Mischpolymeren von Vinylchlorid und
Vinylidenchlorid, das mit einem Äther von Fettalkoholen mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise
mindestens 16 Kohlenstoffatomen, vereinigt ist, unter den besonderen Bedingungen zu
versehen, denen die überzogenen Folien genügen müssen.
Die Erfindung wird nachstehend näher an Hand einiger Ausführungsbeispiele erläutert, auf welche
die Erfindung jedoch keineswegs beschränkt ist. Die Erfindung kann gleichermaßen auf dünne hydrophile
Folien angewendet werden, die aus anderen Stoffen als regenerierter Cellulose bestehen, z. B.
auf Folien aus Polyvinylalkohol, aus Kasein und anderen Eiweißstoffen, aus schwach substituierten
Celluloseestern und -äthern usw.
Eine Folie aus regenerierter Cellulose, die ein Gewicht von 30 g/qm besitzt, wurde mit einer
Methyläthylketonlösung von Geon, die mit 3 °/o Dicetyläther, auf das Harz bezogen, vereinigt war,
überzogen und dann getrocknet. Es wurden dann 1,3 bzw. 2,2 bzw. 4,5 g des Produkts je Quadratmeter
aufgebracht, indem man die Konzentration der Lösung und bzw. oder die Durchgangsgeschwindigkeit
und die Intensität des Abstreichens oder Abrakelns änderte. Die Durchlässigkeit gegen
Wasserdampf ergab sich in den drei Fällen zu 360 bzw. 102 bzw. 47 g/100 qm/Std. bei 380 und für
eine relative Feuchtigkeit von 90% auf der aus-
gesetzten Oberfläche. Die Wirkung ist schon sehr beachtlich bei 2 °/o Dicetyläther; bei einem Schutzüberzug
von 4,5 g/qm beträgt die Durchlässigkeit 85 anstatt 47 g/100 qm/Std.
Die Durchlässigkeit der ursprünglichen Folie liegt in der Größenordnung von 3000 Einheiten, diejenige
einer Folie mit dem üblichen Celluloselack in der Größenordnung von 10, aber während die
mit Celluloselack undurchlässig gemachte Folie sich während des Gebrauchs verschlechtert und
schnell viel durchlässiger wird, wenn man sie zum Verpacken von feuchten Produkten benutzt, wobei
sie praktisch nach einiger Zeit so durchlässig wird wie die nicht mit einem Schutzüberzug versehene
Folie, behält die gemäß der Erfindung hergestellte Folie vollständig ihre Eigenschaften bei. So hatte
z. B. eine mit Celluloselack undurchlässig gemachte Folie, die zum Konservieren von Schokolade
während 8 Wochen bei 90 % relativer Feuchtigkeit und 22° benutzt wurde, eine Durchlässigkeit von
2544 Einheiten gegenüber 9 Einheiten zu Beginn, während dieselbe Folie mit einem Schutzüberzug
von 4,5 g/qm gemäß dem obenbenannten Beispiel ihre Eigenschaften unter denselben Bedingungen
völlig beibehielt.
Wie bei allen undurchlässigen Lacken erhöht sich die Durchlässigkeit gegenüber Wasserdampf rasch
mit der Temperatur und wird sehr gering bei niedriger Temperatur.
■
Die Arbeitsweise ist die gleiche wie im Beispiel 1.
Es wurde jedoch als Lösungsmittel ein Gemisch von 75 % Methyläthylketon und 25 % Toluol angewendet,
welches das Auflösen des Dicetyläthers mehr begünstigt, und als Plastizierungsmittel wurden
3 % Äthyldiglykolphthalat, auf den Lack bezogen, zugefügt.
Für ein Überzugsgewicht von 2,1 g/qm wurde eine Durchlässigkeit von 81 Einheiten gegenüber
102 Einheiten bei 2,2 g/qm ohne Toluol und ohne Plastizierungsmittel erhalten. Der Einfluß der Gewichtserhöhung
des Überzuges auf die Durchlässigkeit ist ähnlich wie bei Beispiel 1.
Die Behandlung zum Undurchlässigmachen gemaß den vorstehenden Beispielen ist nicht genügend
stabil im Fall des Eintauchens in Wasser oder einer Berührung mit feuchten Produkten. So beobachtet
man ein Ablösen der Schichten oder die Bildung von Blasen oder Kräuselungen, sei es beim Eintauchen
während 5 Minuten in kochendes Wasser oder während 24 Stunden in Wasser bei 190 (deutsches
Proben) oder während 1 Stunde 30 Minuten in Wasser bei 450 (amerikanische Probe).
Wenn man jedoch zuvor die undurchlässig zu machende Folie mit einer Dispersion von 5 % Dimethylamin,
die einen pjj-Wert von 4 auf Grund der Anwesenheit einer Spur Milchsäure hat, imprägniert
und dann trocknet, erhält man ein vollkommenes Festhaften, und es kann auch bei längerem
Eintauchen bei 19 oder bei 450 kein Ablösen beobachtet werden. Die mit dem Mittel Geon zusammen
mit Dicetyläther hergestellten Überzüge sind für Fettstoffe und öle und selbst für Essenzen
undurchlässig und behalten diese Eigenschaft in Form von Verpackungen in Berührung mit diesen
Stoffen bei. '
Die Weichheit in der Kälte ist sehr zufriedenstellend und diese Eigenschaft, verbunden mit dem
Widerstand gegen Wasser von Folien, die mit Schutzüberzügen auf Unterschichten versehen sind,
welche das Haftvermögen erhöhen, gestattet die ausgedehnte Anwendung bei der Verpackung von
Gefrierprodukten, insbesondere bei Produkten, die in ihren Verpackungen sehr schnell gefroren und
dann in Kühlräumen aufbewahrt werden.
Ein Schweißen der mit dem Überzug versehenen Folien bietet keine Schwierigkeiten. Man erhält bei
nicht plastizierten Schidhten die besten Ergebnisse bei einer Temperatur, die etwas über der üblichen
Temperatur von 1300 für den Preßvorgang liegt. Man erhält ausgezeichnete Ergebnisse bei 1500. In
Gegenwart eines Plastizierungsmittels wird vorzugsweise eine Temperatur von 1300 angewendet.
Der geringe Prozentsatz von Plastizierungsmitteln, wie er gemäß Beispiel 2 vorgesehen ist, reicht
nicht dazu aus, um irgendwelche Ausschwitzwirkungen herbeizuführen.
Das als Lösungsmittel benutzte Methyläthylketon besitzt keinen Preis, der seine Anwendung ausschließt,
und kann leicht wiedergewonnen werden. Ebenso ist das Harz, welches für die undurchlässig
machende Schicht benutzt wird, nicht übermäßig teuer.
Bemerkenswert ist, daß die Folien gemäß der Erfindung gut gleiten und eine ausgezeichnete Durchsichtigkeit
besitzen.
Claims (5)
1. Undurchlässige Folien, bestehend aus dünnen transparenten hydrophilen Folien, insbesondere
solchen aus regenerierter Cellulose, mit dünnen Überzügen, z. B. in der Größenordnung
von ι bis 5 g/qm, dadurch gekennzeichnet, daß die Überzüge aus Mischpolymeren von
Vinylchlorid und Vinylidenchlorid mit einem Gehalt von bis zu 25 % des letzteren bestehen,
die mit einem geringen Prozentsatz eines Äthers eines Fettalkohols mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen,
vorzugsweise mindestens 16 Kohlen-Stoffatomen im Molekül vereinigt sind.
2. Folien nach Anspruch 1 mit einem Gehalt von 3 % Dicetyläther auf das Harz bezogen.
3. Folien nach Anspruch 1 oder 2 mit Überzugsschichten,
die durch einen geringen Pro- iao zentsatz, z. B. 5 %, an Phthalat, wie Äthyldiglykolphthalat
oder Dicetylphthalat, plastiziert sind. >
4. Verfahren zur Herstellung von undurchlässigen Folien nach Anspruch 1 bis 3, dadurch i«5
gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Über-
züge Lösungen der Mischpolymeren in Methyläthylketon verwendet werden, das vorzugsweise
etwa 25 °/o Toluol enthält.
5. Verfahren zur Herstellung von undurchlässigen Folien nach Anspruch 1 bis 3 und nach
Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrophilen Folien vor dem Aufbringen der
undurchlässigmachenden Überzugsschichten mit einer Harzschicht, z. B. aus Melaminformaldehyd,
überzogen werden, welche die Haftfestigkeit der undurchlässigmachenden Überzüge erhöht.
3420 2.52
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