DE876503C - Trennpapier - Google Patents
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Description
Es sind bereits asphaltundurchlässige, an Asphalt nicht klebende Celluloseschichtstoffe bekannt, deren
Celluloseschicht mit einem doppelten Überzug versehen ist. Der erste Überzug besteht aus Ton und der
zweite aus Methylcellulose und Stärke. Ein solches Material ist jedoch teuer und verändert die physikalischen
Eigenschaften des Stoffes, bei dem es angewendet wird.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung eines mit Süoxanen imprägnierten schicht- oder raumförmigen
Zellstoffmaterials, wie Papier, Pappe, als leicht ablösbare Trennschicht, die das Zusammenpappen
klebriger Stoffe, wie z. B. Asphalt, Kautschuk und hochmolekulare organische Polymerisate, oder das
Festkleben solcher Stoffe an anderen Körpern verhindert.
Das erfindungsgemäß verwendete Celluloseschichtmaterial
umfaßt alle Arten von Papier, wie Kraftpapier, Lumpenpapier, Reispapier, Sulfitcellulosepapier,
Pergamentpapier u. dgl., ferner Pappe und Karton zur Herstellung von Karten und Schachteln,
wie die verschiedenen Pappensorten u. dgl.
Das erfindungsgemäß verwendete Cellulosematerial wird mit einem Methylwasserstoffpolysiloxan der allhdl
gemeinen Formel (CH3) oH6Si0
4-a — b
behandelt,
in der α einen Wert von i,o bis einschließlich 1,5 und δ
einen Wert von 0,75 bis 1,25 haben und die Summe von α und b mindestens 2,0 und weniger als 2,25 beträgt.
Die zur Behandlung des Cellulosematerials verwendeten Siloxane können z. B. cyclische polymere
Methylwasserst off siloxane der Formel [(CH3) H SiO] #·
oder Mischpolymerisate von linearer Struktur sein. Sie können bei unvollständiger Kondensation noch
Spuren von Hydroxylresten enthalten. Bei den linearen Mischpolymerisaten' ~ entsprechen mindestens
50% der Einheiten der Formel CH3HSiO, wobei sämtliche restlichen Einheiten Dimethylsiloxan- oder
Methylsesquisiloxaneinheiten darstellen. Die linearen Polymerisate sind durch Siloxyreste, wie z. B. Trimethylsiloxy
[(CHg)3 SiO —] oder Dimethylwasser-10"
stoffsiloxy [(CHg)2 HSiO-], endblockiert.
Das erfindungsgemäß verwendete Cellulosematerial wird mit einer genügenden Menge des Siloxanpolymerisats
behandelt, so daß das behandelte Produkt mehr als 0,25 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen
0,5 und 5 Gewichtsprozent Siloxanpolymerisat, berechnet auf das Gewicht des Celluloseausgangsstoffes,
enthält. Der für die Erzielung der besten Äntiklebwirkung
erforderliche Sättigungsgrad ist je nach Art des zu behandelnden Stoffes verschieden. Dichte Papierarten,
wie Pergament und glasierte Papiere, erfordern nicht so viel Siloxan als die weniger dichten Papierarten,
wie Kraftpapier. Ebenso erfordert stark geleimtes Papier weniger Siloxan als schwach geleimtes.
Dasselbe gilt für dichte Pappe mit glatter Oberfläche oder geleimte Pappe im Gegensatz zu ungelernter
Pappe mit kurzen Fasern.
Die Menge an Siloxanpolymerisat, die das zu behandelnde Material aufnimmt, hängt selbstverständlich
von dessen Absorptionsfähigkeit, der Arbeitsweise und der Siloxankonzentration ab, falls das letztere in
verdünnter Form angewendet wird.
Das Siloxan kann in beliebiger Weise auf das Zellstoffmaterial
aufgebracht werden. Vorzugsweise wird es jedoch in Form einer Lösung oder einer Emulsion
angewendet. Geeignete Lösungsmittel sind Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Hexan und Toluol, Chlorkohlenwasserstoffe,
wie ζ. Β. Tetrachlorkohlenstoff, Alkohole, wie Äthanol, und Äther, wie Diäthyläther
und Dioxan.
In der Papierindustrie ist die Verwendung von Emulsionen besonders zweckmäßig, da dadurch die
Feuersgefahr verringert wird. Wäßrige Emulsionen der obigen Polymerisate können durch Emulgierung
der Siloxane in Wasser unter Verwendung von übliehen Emulgatoren, wie z. B. den quaternären
Ammoniumsalzen und den höheren aliphatischen Alkoholsulfaten, hergestellt werden. Die für die Emulsion
verwendete Emulgatormenge hängt natürlich jeweils von der Art des Emulgators ab. Wird ein
höher aliphatisches Alkoholsulfat verwendet, so ist es zweckmäßig, etwa 10 Gewichtsprozent, berechnet auf
das Gewicht des vorhandenen Polysiloxans, zu nehmen. Bei der Herstellung der Emulsion verwendet
man zweckmäßig eine Kolloidmühle oder eine andere, mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Mischvorrichtung.
" Das Mengenverhältnis von Methylwasserstoffpolysiloxan zu Wasser kann beliebig variieren; es ist
jedoch für die Herstellung sowie für die Lagerung der
Emulsion am zweckmäßigsten, eine Polysiloxankonzentration von etwa 50 °/0 anzuwenden. Die Emulsion
kann dann vor Gebrauch mit Wasser verdünnt und auf die jeweils gewünschte Konzentration gebracht
werden. Methylwasserstoffpolysiloxanemulsionen haben die Neigung, beim Stehen Wasserstoff abzuspalten.
Es ist deshalb zweckmäßig, beim Lagern des Stoffes eine organische Säure, wie z. B. Essigsäure, zuzusetzen,
um eine Wasser st off entwicklung zu verhindern.
Auch Katalysatoren können der Lösung oder Emulsion zugegeben werden, um den Härtungsvorgang des
Methylwasserstoffpolysiloxans zu beschleunigen. Die Auswahl ist hier sehr groß, da jedes Metallsalz einer
Carbonsäure härtend wirkt. Vorzugsweise werden die Blei-, Eisen- und Zinksalze von Carbonsäuren, wie von
Essigsäure, Hexansäure, Octansäure, Ölsäure, Stearinsäure, Naphthensäure, Laurinsäure und Harzsäure,
verwendet; es können auch die Kupfer-, Aluminium-, Magnesium-, Cadmium-, Kobalt-, Nickel- und Natriumsalze
zur Anwendung gelangen. Weitere brauchbare Katalysatoren sind z. B. Natriumbicarbonat und
Natriumaluminat. Der Katalysator wird zweckmäßig in einer Menge von 0,5 bis4,o Gewichtsprozent des Metallbestandteils,
berechnet auf das Siloxangewicht, verwendet. Er soll unmittelbar erst vor der Aufbringung
des Siloxans auf das zu behandelnde Material zugesetzt werden.
Die Siloxanlösung oder -emulsion kann in verschiedenster Weise auf die zu imprägnierende Schicht aufgetragen
werden. Ist das zu behandelnde Material Papier, so kann ein übliches Tauch- oder Walzenüberzugsgerät
oder eine mit der Papiermaschine verbundene Leimpresse verwendet werden.
Nach der Benetzung oder Imprägnierung wird das Zellstoffmaterial getrocknet und gehärtet. Der Trocknungs-
und Härtungsprozeß kann bei Zimmertemperatur vorgenommen werden; zur Beschleunigung des
Vorganges ist jedoch ein Erhitzen zweckmäßig. Im allgemeinen wird dabei eine Temperatur von 40 bis
200° angewandt, da bei niedrigeren Temperaturen eine längere Härtungszeit erforderlich ist. Es hat sich
gezeigt, daß für die meisten Papierarten ein 20 bis 180 Sekunden langes Erhitzen auf 150° zur Trocknung
und Härtung genügt, wenn ein Katalysator vorhanden ist. = Schwerere Stoffe, wie Pappe, die auch einen
stärkeren Sättigungsgrad mit Siloxan und Wasser bzw. Lösungsmittel erfordern, brauchen längere Zeit
zum Trocknen.
Die so behandelten Zellstoffkörper zeigen keine merkliche Veränderung ihrer physikalischen Eigen-
:chaften. Ihre Dichte, Farbe, Zugfestigkeit, Zerreißfestigkeit, Feuchtigkeits- und Dampfaufnahmefähigkeit
bleiben praktisch unverändert. Der dünne Siloxanüberzug, der sich auf den Zellstoffasern absetzt, ist
undurchsichtig und verleiht dem Produkt keine giftigen Eigenschaften.
Das so erhaltene Trennpapier oder die Trennpappe hat einen weiten Anwendungsbereich. Zum Beispiel
können Asphalt oder hochmolekulare organische Polymerisate, wie Polyisobutylen, in heißem Zustand in
Behälter gegossen werden, welche aus dem imprägnierten Papier oder Karton bestehen. Nach dem
Abkühlen kann der feste Asphalt oder das Polymerisat sauber und ohne Schwierigkeit von den Behälterwänden
abgetrennt werden.
Imprägniertes Papier kann mit der klebrigen Fläche der in der Elektrotechnik benutzten druckempfindliehen
Bänder, mit chirurgischen Klebebändern oder
mit Bändern aus regenerierter Cellulose, die mit einem Klebstoff an ihrer Oberfläche versehen sind, zusammengebracht
werden. Für diesen Zweck wurden bisher verschiedene Arten von Geweben, wie Leinwandtuch
oder grobes, stark gestärktes Gewebe, verwendet. Durch die Möglichkeit, das präparierte Papier
an Stelle dieser Gewebearten zu verwenden, tritt eine beträchtliche Kostenersparnis ein.
Von Bedeutung ist ferner die Verwendung des präparierten Papiers, um Felle aus vulkanisiertem oder
nichtvulkanisiertem Kautschuk am Zusammenkleben zu hindern. Der auf übliche Weise in einer Gummimühle
compoundierte Kautschuk wird zerschnitten und in Form von Fellen gelagert. Diese Felle sind
jedoch klebrig und haften zusammen, wodurch eine feste Masse entsteht. Wird zwischen die Kautschukfelle
je ein Blatt des präparierten Papiers gelegt, so kann jedes einzelne Fell für sich entfernt werden, ohne
daß die Gefahr des Zusammenklebens auftritt. Zum Zerschneiden von vulkanisiertem Kautschuk kann
man eine Reihe von Kautschukplatten mit Zwischenlagen des Trennpapiers aufeinanderstapeln und sodann
alle Scheiben auf einmal durchschneiden, anstatt jede einzelne Scheibe zu zerschneiden. Ohne das
Trennpapier würde hier ein Zusammenkleben der einzelnen Scheiben erfolgen. Es gibt noch viele ähnliche
Anwendungszwecke, bei denen das präparierte Papier als Zwischenlage verwendet werden kann. Ein
solches Papier ist auch als Mundstück für Zigaretten geeignet, welches nicht feucht wird und nicht an den
Lippen des Rauchenden haftenbleibt.
Eine weitere erfindungsgemäße Verwendung des oben beschriebenen Papiers kann in der Fleischgefrierindustrie
erfolgen. Fleisch, das gefroren werden soll, wird zwischen das imprägnierte Papier gelegt.
Nach dem Gefrieren kann das Fleisch von dem Papier abgenommen werden, ohne daß an ihm Papierfasern
haftenbleiben. Es können also zwei oder mehrere Stücke gefrorenen Fleisches, wenn sie eine Zwischenlage
des imprägnierten Papiers aufweisen, ohne weiteres getrennt werden, während es unmöglich ist,
gefrorene, aufeinanderliegende Stücke, die keine solche Trennschicht aufweisen, ohne vorheriges Auftauen
voneinander zu trennen.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung, sollen diese jedoch in keiner
Weise einschränken. Unter der Angabe Teile sollen immer Gewichtsteile verstanden werden.
Für die folgenden Beispiele wird eine Methylwasserstoffpolysiloxanemulsion
wie folgt hergestellt: Eine Mischung von 1000 Teilen CH3HSiCl2 und 51,5 Teilen
(CHg)3SiCl wird zu 750 Teilen Benzol gegeben. Diese
Mischung wird sodann auf 200 abgekühlt. 675 Teile Isopropylalkohol werden während eines Zeitraumes
von 10 Minuten dieser Mischung zugesetzt, worauf man 783 Teile Wasser während eines Zeitraumes von
ι Stunde zugibt. Hierauf fügt man der Mischung weitere 750 Teile Benzol zu. Das Reaktionsgemisch wird sechsmal
mit Wasser gewaschen und bei 3 mm Druck bis 115° schnell destilliert, um das Benzol und die niedrig siedenden
Bestandteile zu entfernen. Es werden 500 Teile eines trimethylsiloxyendblockierten Methylwasserstoffpolysiloxans
erhalten. Die 500 Teile Methylwasserstoffpolysiloxanflüssigkeit werden langsam und
unter starkem Rühren zu einer Lösung von 50 Teilen g eines höher aliphatischen Alkoholsulfats (unter dem
Namen >>Dupanol G« der Firma E. I. du Pont de
Nemours & Co., Wilmington, Delaware, USA, im ! Handel) in 150 Teilen Wasser gegeben. Die erhaltene
S Emulsion wird mit 300 Teilen Wasser verdünnt und ergibt eine 50%ige Polysiloxanemulsion. Etwa 3 Teile
Eisessig werden zugesetzt, wodurch sich der pn-Wert der Emulsion auf etwa 6 verringert. Diese Emulsion ·
wird im folgenden als Emulsion A bezeichnet.
Eine Emulsion, die das Zinksalz der 2-Äthylhexan- yg
säure als Katalysator enthält, wird wie folgt hergestellt : 50 Teile einer 8%igen Lösung (berechnet auf
das Zink) dieses Salzes in einem Petroleumkohlenwasserstoff (Siedepunkt über 2000) werden unter heftigem
Rühren zu einer Lösung von 5 Teilen des oben- g0 genannten höher aliphatischen Alkoholsulfats in 15
Teilen Wasser gegeben. Die erhaltene Emulsion wird mit 30 Teilen Wasser verdünnt, wobei eine Emulsion
entsteht, die 4 Gewichtsprozent Zink enthält. Diese Emulsion wird im folgenden als Emulsion B bezeichnet. 8s
Es wird eine Mischung von 2 g der 5o°/0igen Methylwasserstoffpolysiloxanemulsion
A, 0,5 g der 4°/0igen Emulsion B und 97,5 g Wasser hergestellt. Ein Blatt
Kraftpapier wird in die erhaltene Emulsion getaucht und zwischen zwei Quetschwalzen abgepreßt, lim die
überschüssige Emulsion zu entfernen. Die Gewichtszunahme zeigt an, daß das Papier 1,2% an Siloxan gg
aufgenommen hat. Ein Stück des präparierten Papiers wird ι Stunde an der Luft getrocknet. Ein anderes
Stück wird 1 Minute bei 1500 getrocknet. Ein unter
dem Namen Scotch Tape im Handel befindliches Klebeband klebt an keinem dieser Papierstücke fest.
Es werden Emulsionen des Eisensalzes der Octansäure und von Bleinaphthenat analog dem Verfahren
zur Herstellung der Emulsion B hergestellt. Jede Emulsionweist
einen Metallgehalt von 4 Gewichtsprozent auf. Werden diese Emulsionen mit Siloxan und Wasser
analog Beispiel 1 vermischt und wird damit Papier imprägniert, so zeigt dieses ungefähr die gleichen no
Eigenschaften wie das Papier von Beispiel 1.
Eine Mischung von 4 g der Emulsion A und 1 g llg
der Emulsion B wird mit 95 g Wasser verdünnt, wobei eine Emulsion mit einem Siloxangehalt von 2 Gewichtsprozent
erhalten wird. Ein Blatt Kraftpapier mit einem Gewicht von 2,71 g wird in diese Emulsion
getaucht und zwischen Quetschwalzen gepreßt. Das Gewicht des nassen Papiers beträgt 7,04 g, was eine
Siloxanaufnahme von 3,2 % anzeigt. Das präparierte Papier wird 1 Minute bei 1500 gehärtet. Dieses Papier
wird mit einem Stück Rohkautschuk von niedriger Zugfestigkeit während eines Zeitraums von 5 Tagen
bei Zimmertemperatur und unter einem Druck von
0,35 kg/cm2 in Kontakt gebracht. Dabei tritt kein
,; Festkleben des Papiers am Kautschuk ein.
Beispiel 4 5
Ein Blatt Pergamentpapier wird mit der Emulsion .-. gemäß Beispiel 3 behandelt, wobei eine Siloxanaufnahme
von 1,07% erfolgt. Nachdem das Papier
ι Minute bei 150° gehärtet ist, bringt man es 48 Stunden
bei einem Druck von 0,09 kg/cm2 und bei einer Temperatur von 43 bis 490 mit einer Scheibe aus ungehärtetem
Butylkautschuk in Berührung. Das Papier löst sich ohne Schwierigkeit von dem Kautschuk ab.
Pergamentpapier wird mit einer katalysatorfreien 5°/oigen Lösung eines trimethylsiloxyendblockierten
Methylwasserstoffpolysiloxans in Toluol befeuchtet. Das Papier wird ι Stunde an der Luft getrocknet und
sodann 5 Minuten bei 1500 gehärtet. Das Papier löst
sich von klebrigen Substanzen ebenso gut ab wie das von Beispiel 4.
Eine Mischung von 40 g der Emulsion A, 10 g der
Emulsion B und 150 g Wasser wird hergestellt. Die erhaltene Emulsion enthält 10 Gewichtsprozent Siloxan.
Ein 7,39 g schweres Stück aus geleimtem Kraftkartonmit einer Dicke von 0,6 mm Durchmesser
wird in diese Emulsion getaucht und zwischen
Quetschwalzen abgepreßt. Das Gewicht des nassen Kartons beträgt 8,56 g, was einer Siloxanaufnahme
von 1,6 "/ο entspricht. Der Karton wird 1 Minute
bei 150° gehärtet. Geschmolzener Asphalt wird bei einer Temperatur von 1770 in einen aus dem präparierten
Karton bestehenden Behälter gefüllt. Nach dem Erkalten löst sich der Asphalt sehr gut von der
Behälterwand ab, ohne daß Cellulosefaser! an ihm haltenbleiben.
Claims (3)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Die Verwendung eines mit einem Siloxan derGrundstruktur (CHg)0H6SiQ~ a — bin der eiund 5 einen solchen Wert haben, daß die Summe von α und b mindestens 2, aber weniger als 2,25 ist, in Form einer Lösung oder einer Emulsion imprägnierten Papiers, Pappe u. dgl., in dem das Siloxan nachträglich, gegebenenfalls unter Einwirkung von Katalysatoren, gehärtet ist, als leicht ablösbares Trennmittel in beliebiger Flächen- oder Raumform, um das Ankleben normalerweise von selbst zusammenklebender Stoffe oder das Festkleben solcher Stoffe an anderen Körpern zu verhindern.
- 2. Die Verwendung eines Materials nach Anspruch i, bei dem die Imprägnierung mit einem Siloxan erfolgt ist, dessen Wert für α zwischen 1 und 1,5 und dessen Wert für b zwischen 0,75 und 1,25 liegt.
- 3. Die Verwendung eines Materials nach Anspruch ι und 2, das mit einer Emulsion des Siloxans imprägniert ist, die außer Wasser und dem Emulgator einen Gehalt an Härtungskatalysatoren, wie Natriumbicarbonat, Natriumaluminat, Eisen-, Kobalt-, Mangan-, Blei- und Zinksalze von Carbonsäuren, wie z. B. von Essigsäure, Caprylsäure und Naphthensäure, und einen Gehalt an Stabilisatoren, wie organische Säuren, z. B. Essigsäure, aufweist.© 5001 5.53
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