DE976286C

DE976286C - Verfahren zur Herstellung von mit Polyaethylen oder dessen Mischpolymerisaten ausgeruesteten bzw. ueberzogenen Traegerstoffen

Info

Publication number: DE976286C
Application number: DEF8831A
Authority: DE
Inventors: Gustav-Adolf Dr Schroeter; Ernst Dipl-Ing Seehaus
Original assignee: Feldmuehle AG
Current assignee: Feldmuehle AG
Priority date: 1952-04-18
Filing date: 1952-04-18
Publication date: 1963-06-12

Description

Verfahren zur Herstellung von mit Polyäthylen oder dessen Mischpolymerisaten ausgerüsteten bzw. überzogenen Trägerstoffen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung zusammenhängender Schichten aus Polyäthylen oder dessen Mischpolymerisaten auf einem Trägerstoff, beispielsweise auf Papierbahnen, Faserstoffbahnen oder auch auf Einzelfasern, die auf diese wasserabweisend, undurchlässig für Wasser und Dämpfe oder gegen chemische Einflüsse beständig gemacht werden sollen. Da Polyäthylen ein Werkstoff ist, der sich durch eine Vielzahl guter Eigenschaften auszeichnet, sind schon zahlreiche Verfahren zur Beschichtung irgendwelcher Trägerstoffe mit diesem Werkstoff bekanntgeworden. Bei allen bisher bekannten Verfahren bieten sich aber Schwierigkeiten in verfahrenstechnischer und besonders auch in wirtschaftlicher Hinsicht, da Polyäthylen in der Kälte gegenüber allen in Frage kommenden Lösungsmitteln völlig immun ist und in der Hitze nur mit einem sehr hohen Aufwand von Lösungsmitteln gearbeitet werden kann.
Das umständliche Arbeiten mit Lösungsmitteln führte dazu, daß die Beschichtung von Trägerstoffen üblicherweise direkt aus der Schmelze oder auf dem Umweg über eine bereits fertige Folie durchgeführt wurde, wobei sich nicht nur ein sehr hoher Aufwand an Vorrichtungen, sondern auch eine unnötige Dicke der Auftragsschicht ergab. Diese allgemein bekannten Nachteile führten zur Ausarbeitung von Verfahren, bei denen das Polyäthylen unter Aufwand erheblicher Mittel zu einem feinen Pulver verarbeitet wurde, das dann entweder auf die Träger aufgestreut wurde, um hier durch Hitze geschmolzen zu werden, oder das in einer Flüssigkeit als Dispersion aufgeschwemmt wurde, reit der dann der Träger zu beschichten oder zu tränken ist.
Der Zweck der Erfindung liegt darin, einen neuen Weg zum Herstellen zusammenhängender Schichten aus Polyäthylen oder aus seinen Mischungen mit verwandten Polymeren oder auch den Mischpolymerisaten des Polyäthylens zu schaffen, der sich gegenüber den bereits bekannten Verfahren durch erhöhte Einfachheit auszeichnet. Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird zur Tränkung oder Beschichtung des Trägerstoffes in der an sich auf dem Kunststoffgebiet allgemein bekannten Weise eine Dispersion des Polyäthylens in einer flüssigen Phase benutzt, und die dispergierten Teile werden dann am Ende der Behandlung durch Erhitzen zu einer zusammenhängenden Schicht verschmolzen.
Bei der Erfindung besteht jedoch im Gegensatz zum bisher Bekannten die feste Phase der Dispersion nicht aus Polyäthylen, sondern aus einer festen bzw. gelartigen Lösung des Polyäthylens. Aus einer heißen und stark konzentrierten, also mindestens q.o%igen Lösung des Polyäthylens in einem gegenüber dem Trägerstoff unschädlichen Lösungsmittel wird durch Abkühlen ein hochkonzentriertes Gel hergestellt, und die so erhaltene Lösung in Gelform wird dann (zweckmäßig unter Zusatz eines geeigneten Emulgators) in Wasser unter Benutzung mechanischer Mittel, beispielsweise von Rührwerken oder Vibratoren, zu einer Dispersion aufgelöst. Diese Dispersion, die außer dem Kunststoff und der flüssigen Phase auch noch das ursprünglich verwendete Lösungsmittel enthält, wird dann erfindungsgemäß zur Beschichtung oder Tränkung des Trägerstoffes verwendet, und es wird beim anschließenden Erhitzen sowohl das Wässer als auch das Lösungsmittel des Gels entfernt und das zurückbleibende Polyäthylen zu einer zusammenhängenden Schicht verschweißt.
Wie bereits oben erwähnt wurde, gehört die Benutzung von wäßrigen Polyäthylendispersionen zur Herstellung von Beschichtungen oder Imprägnierungen von Trägerstoffen bereits zum Stande der Technik, jedoch sind bisher dabei nie Dispersionen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet worden, bei der die dispergierten Teile als Gel bzw. als Lösung aus einer Mischung des Kunststoffes mit einem Lösungsmittel bestehen, sondern stets nur die Dispersionen des Kunststoffes als solchem. Weiterhin sind auch Dispersionen von verdünnteren Polyäthylenlösungen schon bekannt, freilich nur als Zwischenerzeugnis für die Herstellung von trockenen lösungsmittelfreien Kunststoffpulvern. Demgegenüber liegt die Eigenart und auch ein besonderer technischer Vorteil des Verfahrens nach der Erfindung darin, daß der Umweg über trockenes, staubförmiges Pulver vermieden wird. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens liegt darin, daß die zur Verwendung gelangende Dispersion eine außergewöhnlich hohe Stabilität aufweist, die selbst nach langem Stehen keine Koagulationserscheinungen zeigt; denn bei der mechanischen Zerkleinerung des Gels ist auch mit einfachen Mitteln und ohne erheblichen Kraftaufwand ein sehr hoher Zerteilungsgrad leicht erreichbar.
Die Dispersion ist für die Beschichtung von Trägerstoffen jeder Art geeignet. Sie läßt sich also auf Papier, Gewebe od. dgl. auftragen und ergibt nach der Hitzebehandlung einen glasklaren geschlossenen Film von entsprechender Dicke auf der Oberfläche des Trägers. Weiter ist es möglich, mit der Dispersion auch aus Fasern aufgebaute Stoffe zu imprägnieren, bei denen dann die Hitzebehandlung zusammenhängende Schichten auf den Einzelfasern ergibt, wobei diese Schichten untereinander mehr oder weniger zusammenhängen können. Die Dispersion kann auch einem Faserbrei, beispielsweise einem Papierstoff, zugegeben werden, der erst nachträglich zu einem Körper oder einer Bahn geformt wird und anschließend der Wärmebehandlung unterworfen wird, die das Polyäthylen zu zusammenhängenden Schichten vereint. Alle diese Möglichkeiten fallen unter den Gedanken der »Herstellung zusammenhängender Schichten«, wobei auch die Möglichkeit offengelassen ist, mit der Dispersion einen Trägerstoff mit glatter Oberfläche zu beschichten, von der dann die fertige Schicht als Film wieder abgezogen wird und ein selbständiges Erzeugnis bildet. Beispiel r Aus Benzin und Polyäthylen wird eine 5o%ige Lösung in der Hitze hergestellt. Beim Erkalten ergibt sich ein Gel, in das 5010 Polyoxyäthylenstearat eingerührt wird. Die Mischung wird unter Benutzung eines hochtourigen Rührers in Wasser eingetragen und das Rühren so lange fortgesetzt, bis sich eine Teilchengröße von höchstens 4. @u ergibt und sich eine absolut haltbare milchige Dispersion bildet. Die Dispersion wird oberflächlich auf eine Papierbahn aufgetragen und hier mit einem Infrarotstrahler erwärmt. Nach dem Verdunsten des Benzins und des Wassers entsteht bei etwa r25° C auf dem Papier eine zusammenhängende Polyäthylenschicht, die mit entsprechenden Walzenaggregaten geglättet wird; der oberflächliche Film ist z. B. gegenüber Wasser und Wasserdampf völlig dicht, das mit ihm bedeckte Papier also für Verpackungszwecke besonders geeignet, bei denen solche Dichtheit notwendig ist. An Stelle des Benzins kann auch Xylol verwendet werden, an Stelle des Polyäthylens auch eine Mischung mit verwandten Polymeren oder auch ein Mischpolymerisat dieses Stoffes. Beispiel 2 25% Polyäthylen werden bei einer Temperatur von über 70° C in Trichloräthylen gelöst, und es werden 3 % Polyoxyäthylensorbitanmonooleat zugesetzt. Anschließend wird ein Teil des Lösungsmittels abdestilliert, und der etwa 50°/o Polyäthylen enthaltende gelförmige Rest wird in ein Gefäß mit Wasser eingetragen, in welchem ein mit Schallschwingungen bewegter Vibrator arbeitet, wobei sich eine höchstdisperse und haltbare Flüssigkeit ergibt, bei der die Teilchengröße ebenfalls unter 5 #t liegt. Die Beschallung des Wassers kann sowohl mit Schallfrequenz als auch mit Ultraschallfrequenz erfolgen. Mit der Flüssigkeit wird ein Baumwollgewebe getränkt. Nach anschließender Wärmebehandlung ist das Gewebe durch die auf den Fasern entstandenen Schichten wasserabweisend, chemikalienfest und atmungsfähig, also für die Herstellung von Schutzkleidungen geeignet. Je nach der Einsatzmenge an dispergiertem Material kann man auch einen völlig geschlossenen Film innerhalb des Gewebes erreichen, so daß das Erzeugnis ähnlich wie Kunstleder verwendbar ist. Die beschriebene Dispersion eignet sich auch zur Zugabe zu einem Papierfaserbrei, aus dem nach Blattbildung ein Wasser- und chemikalienfestes, papierähnliches Blatt durch Wärmebehandlung herstellbar ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: herfahren zur Herstellung von mit Poly- äthylen oder dessen Mischpolymerisaten ausge- rüsteten bzw. überzogenen Trägerstoffen, bei- spielsweise Faserstofferzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß man eire wäßrige Dispersion auf der Trägerstoff aufträgt, die durch Her- steller einer mindestens ¢ooloigen heißer Polyäthylenlösurg in einem mit Wasser nicht misch- barer organischen Lösungsmittel, durch Ab- kühlen dieser Lösung zu einem Gel und durch mechanisches Dispergieren dieses Gels in Was- ser, gegebenenfalls unter Zusatz eines Dispergiermittels, erzeugt worden ist, und der be- schichtete Trägerstoff einer Wärmebehandlung unterworfen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. a 496 907.