DE1226916B

DE1226916B - UEberziehen von Folien aus Polyaethylen-glykolterephthalat, Cellulosehydrat oder Vinyl-chloridacetatmischpolymeren zur Verbesserung ihrer Wasserdampfdichtheit und Schweissbarkeit

Info

Publication number: DE1226916B
Application number: DEM41059A
Authority: DE
Inventors: Luciano Lucchetti
Original assignee: Montedison SpA
Current assignee: Montedison SpA
Priority date: 1958-04-15
Filing date: 1959-04-04
Publication date: 1966-10-13
Also published as: CH393726A; BE577660A; US3395038A; GB901252A; FR1221500A; NL127879C; NL238076A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Im. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B44d

Deutsche Kl.: 75 c - 5/06

M 41059 VI b/75 c
4. April 1959
13. Oktober 1966

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Lösungen ausgewählter chlorierter Polypropylene zum Überziehen von Folien aus Polyterephthalsäureglykolestern, regenerierter Cellulose und Vinylmischpolymeren zur Verbesserung der Wasserdampfdichtheit und der Schweißbarkeit solcher Folien, die sich insbesondere für Verpackungszwecke eignen.

Es ist bekannt, daß Folien aus beispielsweise PoIyterephthalsäureglykolestern im Vergleich mit anderen Stoffen, die für Verpackungszwecke geeignet sind, neben ihren guten Eigenschaften eine sich nachteilig auswirkende vergleichsweise geringe "Wasserdampfdichtheit haben und außerdem schlecht verschweißbar sind.

Es ist zwar ferner bereits bekannt, Verpackungsmaterialien, beispielsweise Papier, Glas und auch Metallfolien, mittels eines Überzuges aus Polyäthylen oder Polypropylen gegen Einwirkung von Chemikalien haibarer zu machen und hinsichtlich mechanischer Beständigkeit zu verbessern. Jedoch konnten mit diesen bekannten Überzugsmitteln die Wasserdampfdichtheit und gleichzeitig gute Verschweißbarkeit, Durchsichtigkeit und Biegsamkeit in ausreichendem Maße erreicht werden. Ferner ist bekannt, daß man mit Chromoxyd enthaltenden Katalysatoren hergestelltes Polyäthylen chlorieren und das chlorierte Produkt als Klebemittel, Beschichtungsmittel für Folien und Formkörper und als Material für Schutzüberzüge für Metallbehälter sowie als Bestandteil in Überzugsmassen verwenden kann. Es ist jedoch nicht bekannt, daß mit solchen chlorierten Polyäthylenen Folien aus Polyterephthalsäureglykolestern, regenerierter Cellulose und Vinylmischpolymeren hinsichtlich der Wasserdampfdichtheit und Verschweißbarkeit verbessert werden können, ohne daß deren Durchsichtigkeit und Biegsamkeit beeinträchtigt wird.

Es wurde nun gefunden, daß man die bisherigen Nachteile von Folien aus Polyterephthalsäureglykolestern, Cellulosehydrat oder Vinylchloridacetatmischpolymeren erfindungsgemäß durch Verwendung von Lösungen chlorierter Polypropylene mit einem Chlorgehalt von 10 bis 50% und einer Grenzviskosität bis 1, die durch Extraktion von mittels stereospezifischen Katalysatoren hergestelltem Polypropylen mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen und anschließender Chlorierung erhalten wurden, zum Überziehen von solchen Folien beheben kann. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn man Lösungen von solchen chloriertem Polypropylenprodukten verwendet, die durch Extraktion mit chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, darauffolgende Extrak-Überziehen von Folien aus Polyäthylenglykolterephthalat, Cellulosehydrat oder Vinylchloridacetatmischpolymeren zur Verbesserung
ihrer Wasserdampfdichtheit und Schweißbarkeit

Anmelder:

MONTECATINI Societä Generale
ίο per rindustria Mineraria e Chimica,
Mailand (Italien)

Vertreter:

Dr.-Ing. A. v. Kreisler, Dr.-Ing. K. Schönwald
und Dr.-Ing. Th. Meyer, Patentanwälte,
Kohl 1, Deichmannhaus

Als Erfinder benannt:
^ao Luciano Lucchetti, Mailand {Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 15. April 1958 (5845)

tion mit Aceton und anschließende Chlorierung erhalten wurden.

Es ist bekannt, daß mit Hilfe von stereospezifischen Katalysatoren hergestelltes Polypropylen neben isotaktischen Polymeren andere Fraktionen enthält, die aus amorphen Polymeren bestehen und einen niedrigen Kristallisationsgrad aufweisen. Diese Fraktionen zeigen im Vergleich mit isotaktischem Polypropylen unter anderem die Eigenschaf t, daß sie einen niedrigeren Schmelzunkt besitzen und in Lösungsmitteln besser löslich sind. Infolge dieser letzteren Eigenschaft eignen sich solche Fraktionen besonders für die erfindungsgemäße Verwendung als Überzüge.

Für die Extraktion können verschiedene Arten von

Lösungsmitteln verwendet werden, beispielsweise aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan und Heptan, chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Chloroform, Trichloräthylen, Perchloräthylen und Tetrachlorkohlenstoff und Äthyläther.

Die Fraktionen, die durch Extraktion von Polypropylen mit solchen Lösungsmitteln erhalten werden, sind für das erfindungsgemäße Verfahren direkt geeignet. Im allgemeinen ist es aber vorzuziehen, daß das extrahierte Produkt einer zusätzlichen Extraktion mit Aceton unterworfen wird, so daß da-

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durch die extrem niedrigmolekularen Polymeren, die eine beträchtliche Klebrigkeit des Überzuges bewirken können, entfernt werden.

Das erfindungsgemäß verwendete Polypropylen wird chloriert, bevor es als Überzugsmasse auf den Trägerfilm aufgebracht wird.

Die Chlorierung des Polypropylens erfolgt vorzugsweise in Lösung, wplpei als Lösungsmittel beispielsweise Tetrachlorkohlenstoff verwendet wird. Die Lösung des chlorierten Polymeren, kann nach Entfernen des Chlorüberschusses und nach sorgfältigem Filtrieren direkt verwendet werden; man kann aber auch das chlorierte Polymerprodukt, beispielsweise mit Methanol, ausfällen., und trocknen und nach dem Trocknen in geeigneten Lösungsmitteln wie Chloroform, Trichloräthyle.n,. Perchloräthylen oder Tqluol auflösen. Einen guten Überzug erhält man insbesondere dann, wenn man die Konzentration der verwendeten Lösung nicht niedriger als etwa 10 bis 15 Gewichtsprozent einstelltl.

Das erfindungsgemäß verwendete Polypropylen soll einen Chlorgehalt von 10 bis 50% aufweisen. Der daraus hergestellte Überzug ist transparent und flexibel und haftet sehr gut am Trägerfilm. Diese Eigenschaften sind:vöm Chlorierungsgrad abhängig, denn, wie gefunderywurde, erhält man bei Verwendung von chloriertem Polypropylen mit einem höheren Chlorgehalt als zuvor angegeben, brüchige und schlecht haftende Überzüge.

Der.Überzug kannrin jeder bekannten Weise, beispielsweise durch Erqtäuchen des Trägerfilms in die Polymerlösüng, aufgebracht werden.

Wenn man Folien aus Polyterephthalsäureglykolester überziehen wilL-dann kann man auch eine wäßrige Dispersion des chlorierten Polypropylens verwenden; in diesem, Fall wird das Polymerprodukt in einer TetracMorkohlenstofrlösung. chloriert. Dann wird die Lösung mit Wasser, das ein Dispergiermittel enthält, emulgiert, und das Lösungsmittel wird durch Erhitzen entfernt' urjd -wiedergewonnen. Die^: Dispersion dient als Überzugsbad für die Folien aus Polyterephthalsäureglykolester. Diese werden in das Bad, das zweckmäßig bei einer Temperatur zwischen 90 und 100° C gehalten wird, eingetaucht.

Die Undurchlässigkeit für Wasserdampf wird wie folgt bestimmt: Die überzogene Folie wird über ein AluminiumgefäR gespannt, das eine bestimmte Wassermenge enthält. Das ganze System wird dann genau gewogen und in einen Trockenschrank mit zwangläufiger Luftzirkulation gebracht, dessen Temperatur bei 40° C gehalten wird. Die Gewichtsänderung infolge Verdampfung wird bis zur Gewichtskonstanz jeweils in Abständen von einer Stunde bestimmt. Der festgestellte Gewichtsverlust wird dann als Verlust an Gramm Wasser pro Dicke in Millimeter pro 100 m² Oberfläche unter einer Druckdifferenz von 1 cm Hg angegeben. Die Verschweißbarkeit wird durch Zusammenschweißen zweier Enden von 8 cm langen und 3 cm breiten überzogenen Folienstreifen unter Verwendung einer elektrischen Impulsschweißmaschine bestimmt. Die Festigkeit der Schweißnaht wird in der Weise bestimmt, daß die beiden freien Enden an den Greifern eines Dynamometers befestigt und diese mit einer Standardgeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung voneinander wegbewegt werden. Als Maß für die Festigkeit der Schweißnaht wirddisKraft angegeben, die zur Trennung der beiden Streifen notwendig ist; die Kraft ist in den folgenden Tabellen sowohl, in:Kjlpgramjn pro Zentimeter als auch in Gramm pro Zoll angegeben. Der Versuch gibt auch einen Anhaltspunkt für die Haftfestigkeit des Überzugs am Trägerfilm.

• - ' Beispiel 1

Ein Propylenpolymeres, das unter Verwendung eines stereospezifischen Katalysators hergestellt worden ist, wird zur Abtrennung der.Stereoblockpolymeren des Propylene mit Heptan extrahiert. Das Blockpolymere wird bei 70° C in Tetrachlorkohlenstoff gelöst und 4 Stunden Chlorgas darauf einwirken gelassen. Die Lösung wird dann mit Methanol-versetzt und festgestellt, daß das ausgefallene Produkt, das eine Grenzviskosität von 0,71 besitzt, nach dem Trocknen 33,6% Chlor enthält. 20 Teile dieses Polymeren werden in 60 Teilen einer Mischung von 70 Teilen Chloroform und 30 Teilen Toluol gelöst.

Durch ein Bad dieser Lösung wird bei Raumtemperatur eine Folie aus Polyterephthalsäureglykolester, die eine Dicke von 50μ hat, gezogen' und.dann in einem Luftstrom bei 60° C getrocknet. Auf diese Art wird ein transparenter und tadellos haftender Überzug auf der Folie gebildet. Die Folie.ist. undurehr lässig für Wasserdampf und ·verschweißbar;· Der Überzug besitzt eine Dicke von 5μ· Die Eigenschat· ten der Folie sind in Tabelle 1 angegeben.

,o ' Tabelle 1

	Durchlässigkeit für""	Festigkeit	g/Zoll
Folie	lur Wasserdampf	der Schweiß-	0
	g/100 mVStd.
	bei 40° C	kg/cm
Nicht überzogen ..	144	0
Überzogen mit			533
Stereoblock
polypropylen
(33,6 »/ο Cl)	25	0,210

BeispielX

Das im Beispiel 1 beschriebene Stereoblockpropylen wird 6 Stunden chloriert; es hat dann eine Grenzviskosität von 0,68 und enthält 45,06% Chlor. Die Eigenschaften der mit dem chlorierten Polymeren behandelten Folie sind in Tabelle 2 angegeben.

Tabelle 2

Folie

Nicht überzogen .

Überzogen mit
Stereoblockpolypropylen
(45,06%>Cl) ...

Durchlässigkeit

für

Wasserdampf

g/100 mVStd.

bei 40° C

144

Beispiel" 3

Festigkeit

der
Schweißstelle

kg/cm I g/Zoll

0,25

Ein Propylenpolymerprodukt, das durch Extraktion mit Trichloräthylen aus mit Hilfe von stereospezifischen Katalysatoren gewonnenem Polypropylen

erhalten und anschließend mit Aceton extrahiert wurde, wird 5 Stunden bei 70° C chloriert. Nach dem Fällen und Trocknen des Polymeren (Grenzviskosität = 0,5) hat dieses einen Chlorgehalt von 40,17%. Das Polymere wird in einer Mischung aus 80 Teilen Chloroform und 20 Teilen Toluol zu einer 20gewichtsprozentigen Lösung gelöst. Diese Lösung wird wie im Beispiel 1 beschrieben zum Überziehen einer Folie aus Polyterephthalsäureglykolester verwendet. Die Eigenschaften der Folie sind in Tabelle 3 angegeben.

Tabelle 3

Folie

Nicht überzogen
überzogen

Durchlässigkeit

für

Wasserdampf

g/100 m²/Std.

bei 40° C

144
64

Beispiel 4

Festigkeit

der
Schweißstelle

kg/cm g/Zoll

0
0,310

787

Es können auch verschiedene Zusätze wie Weichmacher, Stabilisatoren und Antioxydationsmittel zu der Lösung des chlorierten Polypropylens zugesetzt werden.

Beispiel 5

Das in den vorhergehenden Beispielen beschriebene Verfahren wird auf Folien aus Mischpolymeren angewandt, die aus 90 Teilen Vinylchlorid und

ίο 10 Teilen Vinylacetat bestehen und eine Dicke von μ aufweisen. Es wird ein Heptanextrakt verwendet, der anschließend mit Aceton extrahiert wurde und eine Grenzviskosität von 0,8 sowie einen Chlorgehalt von 26,78% besitzt. Die folgende Tabelle 5 zeigt die Werte der Durchlässigkeit.

Tabelle 5

Das im Beispiel 3 beschnebene Verfahren wurde auf Folien aus regenerierter Cellulose angewendet. Es wurden Trichloräthylenextrakte verwendet, die anschließend mit Aceton extrahiert wurden und 29,12% (Grenzviskosität = 0,41) bzw. 40% (Grenzviskosität = 0,49) Chlor enthielten. Die Eigenschaften der Folien sind in Tabelle 4 angegeben; die Dicke der Trägerfolien betrug 35 μ, während der Überzug 2 bis 3 μ stark war.

Folie	Durchlässigkeit für Wasserdampf g/100 mVStd. bei 40° C
Nicht überzogene Folie aus einem Mischpolymeren aus 90 Teilen Vinylchlorid und 10 Teilen Vinylacetat Überzogene Folie	210 37

Tabelle 4	Folie	Durch	Festigkeit der	g/Zoll	35
		lässigkeit	Schweißstelle
		tür Wasserdampf
	Nicht überzogene	g/100 mVStd.	kg/cm
Folie aus Cellu	bei 40° C	nicht
losehydrat		schweiß		40
Cellulosehydrat		bar
überzogen mit	2152		482 368
chloriertem
Polypropylen <■ (29,12%Cl) ....[			45
		0,190 0,145
137 93
	50

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung voü Lösungen chlorierter Polypropylene mit einem Chlorgehalt von 10 bis 50% und einer Grenzviskosität bis 1, die durch Extraktion von mittels stereospezifischen Katalysatoren hergestelltem Polypropylen mit aliphatischen Kohlenwasserstoffen und anschließende Chlorierung erhalten wurden, zum Überziehen von Folien aus Polyäthylenglykolterephthalat, Cellulosehydrat oder Vinylchloridacetatmischpolymeren.

2. Verwendung von Lösungen chlorierter Polypropylene nach Anspruch 1, die durch Extraktion mit chlorierten aliphatischen Kohlenwasserstoffen, darauffolgende Extraktion mit Aceton und anschließende Chlorierung erhalten wurden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 834 990,
1134094, 1154735;

britische Patentschriften Nr. 721714, 788 513;
»Wochenblatt für Papierfabrikation«, 1956, S. 889.