DE69124513T2

DE69124513T2 - Ungestreckte synthetische papiere und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE69124513T2
Application number: DE69124513T
Authority: DE
Inventors: Leopoldo Cancio; Thomas Ryle; Girish Sharma; Pai-Chuan Wu
Original assignee: Clopay Plastic Products Co Inc
Current assignee: Clopay Plastic Products Co Inc
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1991-06-19
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2011-06-20
Also published as: ATE148481T1; CA2084993A1; ES2098361T3; CA2084993C; DE69124513D1; WO1992000188A1; AU648810B2; JP2667933B2; JPH06501275A; US5308693A; AR244831A1; EP0536228A1; IE912213A1; MX174338B; EP0536228A4; AU8063191A; EP0536228B1; BR9106602A

Description

Die Erfindung betrifft eine ungestreckte synthetische papierähnliche Folie, die praktisch frei von mechanisch erzeugten Mikrohohlräumen ist und aus einer kontinuierlichen Olefinharzmatrix gebildet wird, die einen teilchenförmigen Füllstoff mit bereits vorhandenen Mikrohohlräumen enthält, der beigegeben wird, um Mikrohohlräume zu erhalten, die mit einer Oberfläche der synthetischen papierähnlichen Folie in Verbindung stehen, so daß der Folie Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verliehen werden. Ungestreckte synthetische Papiere gemäß der vorliegenden Erfindung sind beispielsweise zur Verwendung als Schreibpapier, für Umschläge, Inmould-Etiketten, selbstklebende Etiketten, Bänder, Beutel, Behälter, Umhüllungen, Posterpapier, Karten, Packpapier, Etiketten, Grußkarten und dergleichen geeignet.
Herkömmliches Schreibpapier wird typischerweise aus einer dünnen Lage austauschbarer Cellulosefasern gebildet und aus Rohstoffen wie Holz, Zellstoff, Textilfasern, Abfallmaterial und Altpapier hergestellt. Ein Hauptnachteil von herkömmlichem Schreibpapier ist seine geringe mechanische Festigkeit im nassen Zustand. Diese wird der Vielzahl von Hydroxylgruppen in der Cellulose zugeschrieben, die dem Papier ausgeprägte Benetzbarkeit verleiht, wenn es beispielsweise mit Wasser in Berührung kommt. Zusätzlich zu diesem Nachteil sind im Laufe der Jahre auch die Kosten für die Herstellung von Zellstoff für herkömmliches Schreibpapier enorm gestiegen.
In Anbetracht dieser Nachteile hat die Industrie viele Anstrengungen unternommen, um aus synthetischen Materialien, beispielsweise Kunstharz, einen Papierersatz herzustellen. Es sind zwar verschiedene synthetische Olefinharze, beispielsweise Polyethylen und Polypropylen als Grundstoffe für Papierersatz vorgeschlagen worden, jedoch sind die Oberflächen dieser Olefinharze von Natur aus hydrophob und unpolar, so daß sie die üblichen Beschreib- und Bedruckmaterialien wie Tinte, Bleistift, Druckfarben und dergleichen schlecht oder nicht ausreichend gut annehmen. Versuche, die Annahme von Tinte/Druckerschwärze durch diese Olefinharze durch Zusatz beispielsweise von polaren Füllstoffen zu verbessern, waren nicht erfolgreich, weil angenommen wird, daß relativ kleine Mengen solcher Füllstoffe unwirksam sind, weil sie vom Olefinharz vollständig umschlossen werden, so daß die Oberfläche der Blätter immer noch insgesamt homogen und unpolar ist. Andererseits wird angenommen, daß große Mengen solcher Füllstoffe zu einer Verschlechterung der erwünschten physikalischen Eigenschaften wie Flexibilität, Reißfestigkeit, Zugfestigkeit usw. führen, und zwar bis zu einem Grad, daß die gefüllten Olefinharze nicht mehr als Papierersatz geeignet sind.
In dem Bemühen, diese Mängel zu beseitigen, hat die Industrie eine Vielzahl von hochentwickelten und komplizierten Verfahren zur Herstellung synthetischer Papiere entwickelt. Beispielsweise das US-Patent Nr. 3 775 521 offenbart ein thermoplastisches synthetisches Papier in Form einer zellulären, mehrlagigen Folie, die durch biaxiales Strecken eines aus einem Olefinharz, einem Styrolharz und einem anorganischen Füllstoff gebildeten thermoplastischen Blattes gebildet wird. Das US-Patent 3 775 521 lehrt, daß es zur Verleihung der Beschreibbarkeit und der Bedruckbarkeit von entscheidender Bedeutung ist, synthetische Papiere mechanisch zu bearbeiten, d.h. sie zu strecken, um mechanisch erzeugte Mikrohohlräume herzustellen. Beispiele für andere synthetische Papiere, die sich auf mechanische Bearbeitung, d.h. das Strecken, stützen, um Mikrohohlräume zu erzeugen, die dem Papier Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verleihen, finden sich in den US-Patenten 4 705 719, 4 359 497, 4 340 639, 4 318 950, 4 151 159, 4097 645, 3 922 427, 3 903 234, 3 855 056, 3 841 943, 3 840 625, 3 790 435, 3 783 088, 3 551 194, 3 765 991, 3 758 661, 3738 904, 3 551 538 und 2971 858.
Als Alternative zum mechanischen Strecken synthetischer Papiere zur Erzeugung von Mikrohohlräumen offenbart das US-Patent 3 840 625 ein Verfahren, das die Elution und die Koagulation nutzt, um auf der äußeren Oberfläche feine, poröse Strukturen abzulagern und eine papierähnliche Folie zu erzeugen, die als Papierersatz verwendet werden kann. Im einzelnen sieht das US-Patent 3 840 625 ein Verfahren zur Herstellung von synthetischem Papier vor, bei dem zunächst eine im wesentlichen aus einem synthetischen Ethylenharz, einem Styrolharz und einem anorganischen Füllstoff bestehende Folie gebildet wird und anschließend das Styrolharz in einer ersten Flüssigkeit gelöst und dann mit einer zweiten Flüssigkeit ausgefällt wird, um das ausgefällte Styrolharz auf der Oberfläche der behandelten Folie abzuscheiden. Weitere Beispiele für synthetische Papiere, die durch Elution gebildet werden, finden sich in den US-Patenten 3 855 056 und 3 551 538.
Als weiteres alternatives Verfahren offenbart das US-Patent 4 097 645 ein synthetisches Papier, das dadurch hergestellt wird, daß eine zuvor gestreckte Olefinharzfolie, die einen Füllstoff enthält, zur Verbesserung der Adhäsion von Tinte/- Druckerschwärze mit einem Ethyleniminaddukt eines Polyaminpolyamids beschichtet wird. Beispiele für weitere beschichtete synthetische Papiere finden sich in den US-Patenten 4 705 719 und 4 340 639.
Mit einem weiteren alternativen Verfahren offenbart das US-Patent 3 922 427 eine gestreckte synthetische papierähnliche Folie, auf die durch Pfropf-Copolymerisation eine ethylenungesättigte Carbonsäure ihr Anhydrid, Ester oder Amid aufgebracht wird, um ein synthetisches Papier herzustellen.
Mit einem weiteren alternativen Verfahren offenbart das US-Patent 3 841 943 ein synthetisches Papier, das hergestellt wird, indem eine aus einem thermoplastischen Harz und einem anorganischen Füllstoff gebildete papierähnliche Folie auf eine zuvor gestreckte thermoplastische Folie auflaminiert und dann das Laminat gestreckt wird.
Mit einem weiteren alternativen Verfahren offenbart das US-Patent 3 553 302 ein synthetisches Papier, das hergestellt wird, indem ein aus einem Polyolefinharz gebildetes Blatt hydratisiert wird, um es bedruckbar zu machen, wobei das Polyolefinharz Gips, Calciumsulfathemihydrat und lösliches Anhydrit enthält.
Neben den beschriebenen Verfahren gibt es noch weitere Verfahren zur Herstellung synthetischer Papiere. Beispielsweise können aus einem Kunstharz Fasern hergestellt werden, die ineinander verschlungen sind, so daß ein dünnes synthetisches Papier entsteht, wie es beim herkömmlichen Zellstoffpapier der Fall ist. Schäum bare Styrolharze können zu einem dünnen Blatt extrudiert werden, um eine papierähnliche Schaumstyrolharzfolie zu erzielen. Synthetische Papiere können auch dadurch hergestellt werden, daß ein in einem Lösungsmittel gelöstes Kunstharz auf eine Folie gegossen und darauf verteilt wird, um eine multizelluläre papierähnliche Folie mit aufgerauhter Oberfläche zu erhalten. Außerdem können synthetische Papiere dadurch hergestellt werden, daß man die Oberfläche einer Kunstharzfolie unter Verwendung eines Bindemittels mit einem anorganischen oder einem organischen Füllstoff beschichtet oder diesen mittels Wärme und Druck einbringt. Alternativ dazu gibt es Verfahren zur Herstellung von synthetischen Papieren, bei denen man die Oberfläche von Kunstharzfolien aufrauht, indem man sie mit Lösungsmitteln oder aber elektrisch, chemisch und/oder mechanisch bearbeitet.
Während die mit den bekannten Verfahren hergestellten papierähnlichen thermoplastischen Kunstharzfolien gewisse vorteilhafte Eigenschaften aufweisen können, beispielsweise Wasserfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichem Papier aus Zellstoff, sind ihre Bedruckbarkeit und ihre Papiereigenschaften gelegentlich nicht nur unbefriedigend, sondern sie können sich aufgrund der komplizierten Herstellungsverfahren für diese papierähnlichen Folien auch im Laufe der Zeit ändern. Selbst wenn jedoch die bisher hergestellten papierartigen Folien ihre günstigen Eigenschaften nicht verlieren, ist ihre Herstellung aufgrund der Kompliziertheit der bisherigen Herstellungsverfahren und zusätzlicher Komponenten und Verarbeitungsschritte im Zusammenhang damit mit hohen Kosten verbunden.
Folglich hat die Industrie Bedarf an einem synthetischen Papierersatz, der vielfältig einsetzbar ist und gute, papierähnliche Eigenschaften hat und insbesondere Beschreib-bzw. Bedruckmaterialien wie Tinte/Druckerschwärze, Bleistift, Druckfarben und dergleichen gut und dauerhaft annimmt. Ferner hat die Industrie Bedarf an einem synthetischen Papierersatz, der auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt werden kann.
Die europäische Patentanmeldung 0 289 859 beschreibt ein bedruckbares Material, welches eine Matrix aus einem hochmolekularen linearen Polyolefin, einen hohen Anteil an einem fein verteilten, wasserunlöslichen kieselsäurehaltigen Füllstoff und Zwischenporen aufweist.
Das belgische Patent 657 210 beschreibt eine Polymerfohe mit papierähnlichen Eigenschaften, die aus einer Zusammensetzung hergestellt wird, die Polyethylenharz hoher Dichte mit einem Ethylen/Vinyl-Copolymer-Anpassungsharz und einem fein verteilten kieselsäurehaltigen Füllstoff enthält. Winzige innere Hohlräume können durch biaxiales Strecken hergestellt werden.
Als ungestrecktes synthetisches Papier zum Beschreiben und Bedrucken, das weitgehend frei von mechanisch erzeugten Mikrohohlräumen ist, umfaßt das erfindungsgemäße synthetische Papier eine kontinuierliche Olefinharzmatrix mit einer wirksamen Menge von gleichmäßig darin dispergierten Füllstoffteilchen mit Mikrohohlräumen, wobei die dispergierten Teilchen an der Oberfläche des Papiers freiliegen und an der Oberfläche Mikrohohlräume aufweisen, um Tinte oder anderes Schreib- oder Druckmaterial in die Mikrohohlräume aufzunehmen und darin zu halten, wodurch dem synthetischen Papier Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verliehen wird, mit der Maßgabe, daß das Papier keine Harzmatrix aufweist, die ein Anpassungsharz aus Ethylen/Vinyl-Copolymer enthält.
Kurz gesagt, verringert die Erfindung die erwähnten Nachteile des Standes der Technik durch die Entdeckung neuartiger ungestreckter synthetischer Papiere zum Beschreiben und Bedrucken. Allgemein werden die erfindungsgemäßen ungestreckten synthetischen Papiere, die weitgehend frei von mechanisch erzeugten Mikrohohlräumen sind, aus einer kontinuierlichen Olefinharzmatrix gebildet, die eine wirksame Menge Füllstoffteilchen enthält, die bereits Mikrohohlräume aufweisen. Der teilchenförmige Füllstoff mit Mikrohohlräumen ist in der ganzen kontinuierlichen Olefinharzmatrix der erfindungsgemäßen synthetischen Papiere dispergiert, um Mikrohohlräume zu erhalten, die mit den Oberflächen des synthetischen Papiers in Verbindung stehen, so daß dieses die üblichen Beschreib- und Bedruckmaterialien wie Tinte/Druckerschwärze, Bleistift, Druckfarben usw. dauerhaft annimmt.
Die erfindungsgemäßen synthetischen Papiere sind von hervorragender Steifheit, Zugfestigkeit und Flexibilität, wie sie für Papiere erforderlich sind; sie sind im allgemeinen gleichmäßig dick, und sie haben hohe Reißfestigkeit und gute Beschreib- und Bedruckeigenschaften. Anders als die bisherigen synthetischen Papiere zeichnen sich die erfindungsgemäßen Papiere durch das Vorhandensein von Mikrohohlräumen aus, die Bestandteil des teilchenförmigen Füllstoffs sind und damit durch diesen eingebracht werden und die sich an den Oberflächen des Papiers befinden, um diesem gute Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit zu verleihen. Es wird angenommen, daß diese überraschenden Eigenschaften dadurch zustandekommen, daß der teilchenförmige Füllstoff mit Mikrohohlräumen, der in die kontinuierliche Olefinharzmatrix eingearbeitet ist, einigermaßen gleichmäßig, aber zufallsverteilt in der Matrix dispergiert ist, so daß die nicht mechanisch erzeugten Mikrohohlräume an den Oberflächen des synthetischen Papiers vorhanden sind, um diese porös zu machen und ihnen Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit zu verleihen. Außerdem werden diese überraschenden Beschreib- und Bedruckeigenschaften erstaunlicherweise erzielt, obwohl die erfindungsgemäßen synthetischen Papiere nicht mechanisch gestreckt werden, um auf mechanischem Weg Mikrohohlräume herzustellen. Es wurde jetzt also entdeckt, daß der Zusatzschritt des mechanischen Streckens, der bisher zur Erzielung der Beschreibbarkeit und der Bedruckbarkeit erforderlich war, für die Herstellung eines synthetischen Papiers mit guten Beschreib- und Bedruckeigenschaften nicht mehr nötig ist. Die vorliegende Erfindung macht es mit anderen Worten möglich, ein synthetisches Papier herzustellen, das gute Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit aufweist, ohne daß es mechanisch gestreckt werden müßte, um zur Verleihung von Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit auf mechanischem Wege Mikrohohlräume herzustellen.
Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen synthetischen Papiere sieht zur Herstellung der papierähnlichen Produkte die Vermischung der Bestandteile zu beispielsweise einem homogenen Gemisch in Pelletform und das Extrudieren des Pellets zu einer kontinuierlichen Olefinharzmatrix in Form einer Folie oder eines Blattes mit einer Dicke von etwa 25µm bis etwa 250µm (1 ml bis etwa 10 mils) vor. Verwendbare Olefinharze sind generell beispielsweise Polyethylen, Polypropylen, Copolymere und dergleichen. Geeignete teilchenförmige Füllstoffe mit Mikrohohlräumen sind beispielsweise Kieselgur, Vulkanasche, Silicagele, Styrogele, poröse Glasperlen oder ähnliches. Die kontinuierliche Olefinharzmatrix kann noch weitere Zusätze zur Erzielung erwünschter Eigenschaften enthalten. Beispielsweise kann die kontinuierliche Olefinharzmatrix der erfindungsgemäßen synthetischen Papiere eine bestimmte Menge eines Mittels enthalten, das die Faltbarkeit verbessert, beispielsweise ein Styrolharz. Es wird angenommen, daß sich die erfindungsgemäßen synthetischen Papiere leichter falten lassen, wenn der kontinuierlichen Olefinharzmatrix Styrolharz zugesetzt wird. Außerdem wird andenommen, daß die erfindungsgemäßen synthetischen Papiere durch den Zusatz eines Styrolharzes ein mehrlagiges Aussehen erhalten, wie es üblicherweise mit herkömmlichem Zellstoff- Schreibpapier in Verbindung gebracht wird.
Die einzigartigen und überraschenden Beschreib-, Bedruck- und papierähnlichen Eigenschaften der erfindungsgemäßen synthetischen Papiere werden erstaunlicherweise erzielt, ohne daß die bisher in der Industrie durchgeführten teuren und komplizierten mechanischen, chemischen und elektrischen Bearbeitungsschritte erforderlich wären. Hersteller von Papierersatz, die sich an die Lehre der vorliegenden Erfindung halten, brauchen somit die aus Olefinharzen hergestellten synthetischen Papiere nicht mehr mechanisch zu strecken, um zur Verleihung von Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit auf mechanischem Weg Mikrohohlräume zu erzeugen, da der erfindungsgemäße Papierersatz aus einer kontinuierlichen Olefinharzmatrix formuliert werden kann, die eine wirksame Menge eines teilchenförmigen Füllstoffs enthält, der bereits Mikrohohlräume aufweist, so daß an der Oberfläche des Papiers Mikrohohlräume vorhanden sind, die ihm Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verleihen.
Der erfindungsgemäße neuartige Papierersatz ist besonders geeignet als Schreibpapier, für Umschläge, Inmould-Etiketten, Beutel, Karten, Behälter, als Posterpapier, Papierstreifen, Packpapier, Umhüllung, für Grußkarten, Etiketten und dergleichen. Werden die erfindungsgemäßen neuartigen synthetischen Papiere für Inmould- Etiketten für Kunststoffartikel, beispielsweise Plastikflaschen, die mittels Blasformtechniken hergestellt werden, verwendet, tragen sie in einzigartiger Weise zur Kosteneinsparung bei und bieten außerdem den Vorteil, daß die mit den Inmould- Etiketten versehenen Kunststoffartikel recycelt werden können. Werden die erfindungsgemäßen neuartigen synthetischen Papiere als Schreibpapier, für Umschläge, Grußkarten, Etiketten, Papierstreifen, Umhüllungen, Karten, als Posterpapier, Packpapier, für Behälter, Beutel usw. verwendet, verhelfen sie dem Hersteller ebenfalls zu Kosteneinsparungen und weiteren Vorteilen, die unter anderem durch die vereinfachte Herstellungstechnik für diese synthetischen Papiere bedingt sind. Da die neuartigen synthetischen Papiere nicht mit Lösungsmitteln, chemisch oder elektrisch behandelt werden müssen, kommt es im allgemeinen nicht dazu, daß sich sich spalten, Risse bekommen, sich verformen oder ihre erwünschten Eigen-
schaften mit der Zeit verlieren. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es jetzt daher, ein synthetisches Papier herzustellen, das überraschenderweise gute papierähnliche Eigenschaften zeigt, wozu gehört, daß es übliche Beschreibmaterialien wie Tinte/Druckerschwärze, Bleistift, Druckfarbe und dergleichen gut und dauerhaft annimmt, ohne daß die bisher erforderlichen teuren und komplexen mechanischen, chemischen und elektrischen Herstellungstechniken eingesetzt werden müßten. Für den Fachmann dürfte es jetzt ersichtlich sein, daß die Erfindung einige der mit bisherigen synthetischen Papieren verbundenen Probleme auf relativ einfache, jedoch nicht offensichtliche Weise beseitigt.
Die genannten Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die beigefügten Abbildungen, die ausführliche Beschreibung und Beispiele besser verständlich. Es wird darauf hingewiesen, daß die einzelnen Papierersatzbeispiele zur Erläuterung der Erfindung nur Beispielcharakter haben und nicht als Einschränkung der Erfindung anzusehen sind.

Kurzbeschreibung der Abbildungen

Es wird nun auf die beigefügten Abbildungen Bezug genommen, von denen einige Ausführungsformen der Erfindung zeigen, aus denen die neuartigen Merkmale und Vorteile zu ersehen sind. Es zeigen:
Fig. 1: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung von Füllstoffteilchen aus Kieselgur, die bereits Mikrohohlräume aufweisen und für die Erfindung verwendet werden können;
Fig. 2: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung eines Teils der Oberfläche einer ungestreckten papierähnlichen synthetischen
Folie, die erfindungsgemäß mit einem teuchenförmigen Füllstoff aus Kieselgur, der von Natur aus bereits Mikrohohlräume aufweist, hergestellt worden ist, wobei ein solches Teilchen zur Verleihung von Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit auf oder an der Oberfläche der Folie gezeigt ist;
Fig. 3: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung eines Ausschnitts aus einem Querschnitt durch eine nicht gestreckte papierähnliche synthetische Folie, die erfindungsgemäß hergestellt worden ist, wobei Füllstofftellchen aus Kieselgur, die von Natur aus Mikrohohlräume aufweisen und in der ganzen Folie dispergiert sind, was an der schwammartigen Struktur zu erkennen is)t, gezeigt werden;
Fig. 4: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung von Calciumcarbonatteilchen, die anscheinend keine Mikrohohlräume aufweisen;
Fig. 5: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung eines Ausschnitts aus der Oberfläche einer ungestreckten Kunststofffolie, die mit Calciumcarbonatteilchen ohne Mikrohohlräume hergestellt worden ist, wobei ein solches Teilchen auf oder an der Oberfläche der Folie gezeigt ist; und
Fig. 6: ein Explosionsbild in 5000-facher Vergrößerung eines Ausschnitts aus einem Querschnitt durch eine ungestreckte Kunststofffolie, die mit Calciumcarbonatteilchen ohne Mikrohohlräume hergestellt worden ist, die in der ganzen Folie verteilt sind.

Ausführliche Beschreibung

Die nachfolgende ausführliche Beschreibung der neuartigen ungestreckten synthetischen Papiere und von Verfahren zu ihrer Herstellung soll der Erläuterung und der vollständigeren Darstellung der Erfindung und einiger ihrer Vorteile dienen. Das erfindungsgemäße papierähnliche synthetische Produkt kann mit einem Verfahren hergestellt werden, bei dem man eine Mischung durch Schmelzen herstellt und eine homogene Mischung bildet, in der ein Olefinharz mit einem Gewichtsanteil von etwa 60 bis etwa 90 % und ein teilchenförmiger Füllstoff mit bereits vorhandenen Mikrohohlräumen mit einem Gewichtsanteil von etwa 10 bis etwa 40 % enthalten sind, und anschließend die durch Schmelzen gemischte homogene Mischung zu einer Folie oder einem Blatt mit einer kontinuierlichen Matrix formt. Der teilchenförmige Füllstoff mit Mikrohohlräumen ist in der kontinuierlichen Matrix ziemlich gleichmäßig, jedoch zufallsverteilt dispergiert, so daß an der Oberfläche Mikrohohlräume zur Verfügung stehen, die ihr Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verleihen, wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt. Die Folie bzw. das Blatt kann gleich nach der Herstellung beschrieben oder bedruckt werden sowie auf Wunsch auf einer Seite mit Klebstoff beschichtet und gestanzt werden. Der Ausdruck "teilchenförmiger Füllstoff mit Mikrohohlräumenuv wird hier im weitesten Sinn verwendet und bezieht sich auf einen beliebigen organischen oder anorganischen Stoff in Form von Teilchen, die zur Erlangung von Porosität Mikrohohlräume aufweisen; wenn also der teilchenförmige Füllstoff in die kontinuerliche Olefinharzmatrix eingemischt wird, liefert er an oder nahe der Oberfläche der ungestreckten synthetischen Folien oder Blätter Mikrohohlräume, die die Folien/Blätter beschreibbar und bedruckbar machen, wie in Fig. 1 bis 3 gezeigt. Der Ausdruck "teilchenförmiger Füllstoff mit Mikrohohlräumenuv schließt jedoch auch jeden beliebigen organischen oder anorganischen Stoff ein, mit dem zumindest an der Oberfläche einer ungestreckten synthetischen Folie bzw. eines ungestreckten synthetischen Blatts, die bzw. das entsprechend der Lehre der Erfindung hergestellt wird, ausreichende Porosität erzielt werden kann, um die Folie bzw. das Blatt beschreibbar und bedruckbar zu machen. Allerdings schließt der Ausdruck "teilchenförmiger Füllstoff mit Mikrohohlräumen" nicht Füllstoffe ein, mit denen der Oberfläche der hergestellten Folien bzw. Blätter keine Porosität verliehen werden kann, um sie beschreibbar und bedruckbar zu machen, also beispielsweise nicht teilchenförmige Füllstoffe, die praktisch keine Mikrohohlräume aufweisen und aus nicht porösen Materialien wie Calciumcarbonat bestehen, wie in Fig. 4 bis 6 gezeigt.
Auch der hier verwendete Begriff "Mikrohohlraum" wird im weitesten Sinne gebraucht und bezieht sich auf Hohlräume, die kleiner als etwa 20 µm sind, aber ausreichend groß, um Beschriftungsmaterialien dauerhaft aufzunehmen und die Oberfläche der erfindungsgemäßen synthetischen Papiere so beschreibbar zu machen. Vergleichen Sie beispielsweise den in Fig. 1 gezeigten teilchenförmigen Füllstoff mit dem in Fig. 4 gezeigten teilchenförmigen Füllstoff.
Für die Erfindung verwendbare teilchenförmige Füllstoffe mit Mikrohohlräumen sind beispielsweise Kieselgur, Vulkanasche, Silicagele, Styrogele, poröse Glasperlen und dergleichen. Als Kieselgur, die in der kontinuierlichen Olefinharzmatrix der erfindungsgemäßen papierähnlichen synthetischen Folien dispergiert werden kann, kommen beispielsweise Celaton MW-21, MW-25 und MW-27 von Eagle-Picher, Micro-Ken 801 von Witco und Celite 212 von John Manville in Frage. Als Vulkanasche kann für die Erfindung beispielsweise das Perlitmaterial FF16 und FF26 von Grefco Inc. verwendet werden. Unabhängig davon, welcher teilchenförmige Füllstoff mit Mikrohohlräumen gewählt wird, ist jedoch darauf zu achten, daß der Füllstoff die oben beschriebenen Eigenschaften aufweist, so daß nach dem Dispergieren einer wirksamen Füllstoffmenge in der gesamten kontinuierlichen Olefinharzmatrix des papierähnlichen Produkts eine ausreichende Menge von Mikrohohlräumen an der Oberfläche vorhanden ist, um diese beschreibbar und bedruckbar zu machen. Natürlich ist die Menge des zu verwendenden teilchenförmigen Füllstoffs mit Mikrohohlräumen unter anderem abhängig von der Größe der Teilchen, der Art des gewählten Olefinharzes, der Menge weiterer verwendeter Zusätze, den Formbedingungen und der Dicke der hergestellten Folie, jedoch werden die teilchenförmigen Füllstoffe normalerweise in einer Menge zwischen etwa 5 und etwa 30 Gew.-% verwendet. Typischerweise haben die teilchenförmigen Füllstoffe mit Mikrohohlräumen eine Teilchengröße zwischen etwa 2 und etwa 20 pm, vorzugsweise zwischen etwa 5 und etwa 10 µm.
Als Olefinharze können für die Erfindung beispielsweise Polyethylen hoher Dichte, Polyethylen mittlerer Dichte, Polyethylen niedriger Dichte, Ethylen-Propylen-Copolymere, Polypropylen, Polybuten-1 und dergleichen verwendet werden. Diese Olefinharze können einzeln oder kombiniert verwendet werden. Pol yethylen hoher Dichte ist besonders bevorzugt, beispielsweise HD-PE (10062) von Dow Chemical und HD-PE (6206) von Quantum Chemical.
Gemäß der Erfindung kann es auch wünschenswert sein, der vorgenannten Zusammensetzung weitere Zusatzharze beizumischen. Wird als Zusatzharz beispielsweise Styrolharz oder dergleichen verwendet, erhalten die synthetischen Papiere gute Bedruckbarkeit, Steife und Faltbarkeit. Es wird jedoch angenommen, daß gute Faltbarkeit typischerweise nicht erzielt werden kann, wenn der Styrolharzanteil weniger als etwa 5 Gew.-% ausmacht. Andererseits wird angenommen, daß der Styrolharzanteil auch nicht größer als etwa 10 Gew.-% sein sollte, um eine wesentliche Verringerung der Reißfestigkeit der Schlagfestigkeit und der Zugfestigkeit der damit hergestellten synthetischen Papiere zu verhindern. Für die Erfindung verwendbare Styrolharze sind beispielsweise Polystyrol, Polyalphamethylstyrol, Styrol-Butadien-Copolymere mit hohem Styrolgehalt, schlagfestes Polystyrol, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere mit hohem Styrolgehalt, Acrylnitril-Styrol- Copolymer, Styrol-Methylenmethacrylat-Copolymer und dergleichen. Es wird angenommen, daß bei Verwendung von Copolymeren von Styrol mit anderen Monomeren der Styrolgehalt mindestens etwa 50 % ausmachen sollte. Ein für die Erfindung verwendbares Polystyrolharz ist beispielsweise das unter dem Handelsnamen Styron 420 bei Dow Chemicals erhältliche Polystyrolharz oder das Polystyrolharz von Phillip.
Erfindungsgemäß kann dem Gemisch aus dem Olefinharz und dem teilchenförmigen Füllstoff mit Mikrohohlräumen mit oder ohne die erwähnten Zusatzharze wie Styrolharz zusätzlich ein anorganischer Füllstoff zugesetzt werden. Als anorganischer Füllstoff können Talkum, Kahn, Zeolith, Glimmerpulver, Asbestpulver, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Calciumsulfat, Ton, Silikatpulver, Aluminiummagnesiumsulfat, Banumsulfat, Zinksulfit, Titanoxid, Zinkoxoid und dergleichen verwendet werden. Wird ein anorganischer Füllstoff gewählt, sollte er vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von weniger als etwa 1 0 pm haben, bevorzugter von weniger als etwa 5 µm. Die anorganischen Füllstoffe können in Mengen zwischen etwa 0 und etwa 20 Gew.-% verwendet werden, vorzugsweise in Mengen zwischen etwa 5 und etwa 10 Gew.-%. Unter den genannten anorganischen Füllstoffen ist Calciumcarbonat besonders bevorzugt, wie es als Gamma Sphere CaCO&sub3; bei ECCA Calcium Products, Inc., Supercoat, Georgia Marble, und als "multi-flex MM coated and uncoated CaCO&sub3;" bei Pfizer erhältlich ist. Zwar ist Calciumcarbonat ein bevorzugter anorganischer Füllstoff, jedoch darf es nicht als Ersatz für den teilchenförmigen Füllstoff mit Mikrohohlräumen verwendet werden, um der Oberfläche der erfindungsgemäßen papierähnlichen Folien Beschreibbarkeit zu verleihen, weil die Calciumcarbonatteilchen im allgemeinen nicht die erforderlichen Mikrohohlräume aufweisen, wie mit den Fig. 1 bis 6 gezeigt.
Es wird angenommen, daß der kontinuierlichen Olefinharzmatrix zur Verbesserung der Formbarkeit der Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften der entstehenden Folien sowie zur Erhöhung der Menge des teilchenförmigen Füllstoffs und/oder des anorganischen Füllstoffs in der Zusammensetzung Naturkautschuk oder Synthese-Kautschuke wie Polyurethankautschuk, Styrol-Butadien-Kautschuk, Polypropylenoxidkautschuk und dergleichen zugesetzt werden können. Die Menge des Kautschuks sollte jedoch die Gesamtmenge von Olefinharz, etwaigem Zusatzharz wie Styrolharz und/oder teilchenförmigem Füllstoff nicht übersteigen. Wird ein Zusatzharz, das bereits Kautschuk enthält, beispielsweise schlagfestes Polystyrol, verwendet, ist dies bei Zusatz weiterer kautschukhaltiger Materialien zur Zusammensetzung zu berücksichtigen.
Die erfindungsgemäßen synthetischen Papiere können pigmentiert werden, um ihnen ein erwünschtes Aussehen zu verleihen, indem man der kontinuierlichen Matrix beispielsweise farbige oder weiße Pigmente wie Titandioxid einverleibt. Zusätzlich zur Pigmentierung ist es auch möglich, in die synthetischen Papiere verschiedene weitere Zusätze einzubauen, beispielsweise einen Weichmacher, einen Stabilisator oder ähnliche Mittel. Außerdem kann es zur Begünstigung der Dispersion des teilchenförmigen Füllstoffs und/oder des anorganischen Füllstoffs vorteilhaft sein, ein Tensid, ein Dispersionsmittel oder ein ähnliches Mittel zu verwenden. Es ist auch möglich, ein UV-Absorptionsmittel oder ein Antioxidans zuzusetzen, um die Witterungsbeständigkeit der entstehenden Struktur zu verbessern, oder ein Antistatikmittel zuzusetzen. Diese Art Zusätze sind in den üblichen Mengen beizugeben, die dem Fachmann bekannt sind.
Die einzelnen vorgenannten Zusammensetzungen werden typischerweise durch Schmelzen ausreichend vermischt, wofür beispielsweise eine Mischwalze, ein Banburymischer, ein Extruder oder dergleichen verwendet wird, und anschließend zu einer Folie oder einem Blatt geformt, wofür beispielsweise eine Kalanderwalze, ein Extruder oder dergleichen verwendet wird. Das Formen wird im allgemeinen so ausgeführt, daß die entstehende Folie bzw. das entstehende Blatt eine kontinuierliche Olefinharzmatrix in einer Dicke zwischen etwa 25µm (1 mil) und etwa 250 µm (10 mils) und vorzugsweise zwischen etwa 100 µm (4 mils) und etwa 1 50 µm (6 mils) aufweist.
Wird ein erfindungsgemäßes Produkt in der oben beschriebenen Weise hergestellt, kann eine Struktur entstehen, die so aussieht, als habe sie mehrere Lagen, weil bei Beimischung eines Zusatzharzes zu der Zusammensetzung gelegentlich zu beobachten ist, daß das Olefinharz und das Zusatzharz, beispielsweise ein Styrolharz, im entstehenden Produkt dazu neigen, sich voneinander zu trennen, wodurch der Eindruck einer Mehrlagenstruktur entsteht, wie sie für herkömmliches Zellstoffpapier typisch ist. Daher hat ein erfindungsgemäß hergestelltes papierähnliches Produkt die Merkmale Steife und Faltbarkeit, und es kann zerrissen werden. Außerdem wird angenommen, daß bei Verwendung eines Styrolharzes verschiedene Lagen von den erfindungsgemäß hergestellten papierähnlichen Produkten abgezogen werden können, was ebenfalls ein Kennzeichen von herkömmlichem Zellstoffpapier ist.
Die erfindungsgemäßen papierähnlichen synthetischen Strukturen können zu Folien oder Blättern geformt werden, die bedruckt, mit Klebstoff beschichtet und zu Plastiketiketten ausgestanzt werden können oder als Inmould-Plastiketiketten für Plastikartikel wie Flaschen, die nach einem Blasformverfahren hergestellt werden, verwendet werden können. Die Verwendung der erfindungsgemäßen papierähnlichen Produkte als Inmould-Plastiketiketten hat gegenüber der Verwendung von Papieretiketten viele Vorteile. Wenn die erfindungsgemäßen papierähnlichen Produkte als Inmould-Plastiketiketten verwendet werden, können insbesondere die Etiketten und die Plastikartikel, auf denen sie angebracht werden, einfach und vorteilhaft recycelt werden. Wenn die erfindungsgemäßen papierähnlichen synthetischen Produkte als Inmould-Etiketten verwendet werden, können sie auf Plastikflaschen mit dem Fachmann bekannten Techniken angebracht werden, wie sie beispielsweise in den US-Patenten 4 708 630, 3 108 850 und 3 417 175 beschrieben sind, die durch Bezugnahme in vollem Umfang Bestandteil dieser Beschreibung werden. Ferner gibt es für die erfindungsgemäßen papierähnlichen Produkte viele weitere nützliche Verwendungsmöglichkeiten, beispielsweise als Schreibpapier, für Umschläge, Papierstreifen, Grußkarten, Umhüllungen, Tüten, Packpapier, Etiketten, Karten, Posterpapier, Behälter usw..
Im folgenden wird der erfindungsgemäße Papierersatz anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel I - Synthetikpapier

Ein ungestrecktes synthetisches papierähnliches Produkt, das frei von mechanisch erzeugten Mikrohohlräumen ist und aus einer kontinuierlichen Olefinharzmatrix geformt ist, die eine wirksame Menge eines teilchenförmigen Füllstoffs mit bereits vorhandenen Mikrohohlräumen enthält, wobei der teilchenförmige Füllstoff mit Mikrohohlräumen in der kontinuierlichen Olefinharzmatrix ziemlich gleichmäßig verteilt ist, damit nicht mechanisch erzeugte Mikrohohlräume, die mit der Oberfläche des papierähnlichen Produkts in Verbindung stehen, geschaffen werden, die das Produkt beschreibbar und bedruckbar machen, wird hergestellt, indem eine der nachstehend aufgeführten Zusammensetzungen zu einem homogenen Gemisch vermischt wird und das Gemisch zu Pellets geformt wird:
Nach dem Mischen einer der beiden vorgenannten Zusammensetzungen zu einem homogenen Gemisch und Formen des Gemischs zu einem Pellet wird das Pellet beispielsweise mit einem Einschraubenextruder zu einer Folie oder einem Blatt extrudiert, die bzw. das eine kontinuierliche Olefinharzmatrix und eine Dicke zwischen etwa 25 µm (1 mil) und etwa 250 µm (10 mils) hat.
Das entstehende ungestreckte synthetische papierähnliche Produkt nimmt die üblichen Beschreibmaterialien wie Tinte/Druckerschwärze, Bleistift, Druckfarben und dergleichen hervorragend und dauerhaft an, wenn es damit beschrieben oder bedruckt wird. Vor dem Bedrucken können Oberflächengrundierungen aufgebracht werden, um das Bedrucken zu begünstigen. Nach dem Bedrucken können auch Schutzbeschichtungen, beispielsweise aus Lack, aufgebracht werden, um die bedruckte Oberfläche vor Feuchtigkeit, Abrieb usw. zu schützen. Außerdem weist das ungestreckte synthetische papierähnliche Produkt hervorragende Papier- und Falteigenschaften auf. Diese Eigenschaften werden erstaunlicherweise erzielt, ohne daß das extrudierte synthetische papierähnliche Produkt gestreckt wird.

Beispiel II - Inmould-Etiketten

Unter Verwendung der bei Beispiel I angegebenen Zusammensetzung 1 wird das homogene Gemisch durch eine Druckplatte extrudiert, um ein glattes Blatt bzw. eine glatte Folie gewünschter Dicke, die typischerweise etwa 100 µm (4 mils) beträgt, zu erhalten. Die Folie kann nicht nur extrudiert, sondern auch geblasen oder gegossen oder formgestanzt werden - mattiert oder glatt. In einem weiteren Arbeitsgang wird auf einer Seite der Folie ein geeigneter wärmeaktivierbarer Klebstoff aufgebracht. Der Klebstoff ist so zu wählen, daß die Hafteigenschaften in einem anschließenden Blasformarbeitsgang während des Anbringens des Inmould-Etiketts auf einem Plastikbehälter aktiviert werden. Auf die andere Seite der Folie wird ein Schmuckmuster aufgebracht, normalerweise aufgedruckt, um die für den fertigen Artikel, beispielsweise eine Flasche oder einen Behälter, erforderliche Kennzeichnung zu erhalten. Das Bedrucken kann mittels verschiedener Verfahren geschehen, beispielsweise mittels Tiefdruck, Offsetdruck, Flexodruck und dergleichen. Vor dem Bedrucken können Oberflächengrundierungen auf die Folie aufgebracht werden. Auf den Aufdruck können Schutzbeschichtungen, beispielsweise ein Schutzlack, aufgebracht werden, um den Aufdruck vor Feuchtigkeit, Abrieb usw. zu schützen. Die Folie wird dann zu Etiketten für Inmould-Anwendungen gestanzt. Im Falle des Bedruckens mittels Offsetdrucks kann die mit Klebstoff beschichtete Folie zunächst in Einzel bogen geschnitten, dann bedruckt und schließlich zu einzelnen Etiketten gestanzt werden. Im Falle des Bedruckens mittels Tiefdrucks wird die Folie nach dem Bedrucken zu Einzelbogen geschnitten und gestanzt. Nach dem Zuschnitt hat die Folie die richtige Form und die richtige Größe für das fertige Etikett.
Die fertigen Etiketten werden beim Inmould-Etikettieren auf die Flasche oder den Behälter aufgebracht. Bei diesem Vorgang wird das Etikett direkt im Inneren der Form während des Blasformarbeitsgangs, bei dem die Flasche oder der Behälter entsteht, aufgebracht. Der geschmolzene, in die Form extrudierte Kunststoff berührt das an geeigneter Stelle in der Form plazierte Etikett an seiner Klebeseite sowie die Wandung der Form. An diesem Punkt verfestigt sich der geschmolzene Kunststoff zu dem fertigen Artikel. Die Wärme aus dem geschmolzenen Kunststoff aktiviert den Klebstoff auf der Folie und stellt die Verbindung zwischen Flasche oder Behälter und Folie her.
Es wird angenommen, daß die Inmould-Etiketten gemäß diesem Beispiel ebenso gut geeignet sind wie die entsprechenden Papierprodukte und daneben folgende Vorteile aufweisen: 1. Die Inmould-Etiketten können die gleichen Temperaturcharakteristika, d.h. Schmelztemperatur, Schrumpfen, Wärmekapazität usw. aufweisen wie die blasgeformten Plastikflaschen oder -behälter. 2. Aus wiederverwendbarem Abfall geformte Flaschen oder Behälter, die mit den Inmould- Etiketten gemäß diesem Beispiel versehen wurden, lassen sich leicht recyceln, weil die Inmould-Etiketten aus einem ähnlichen Material wie die Flaschen oder Behälter hergestellt wurden. Weil die Inmould-Etiketten gemäß diesem Beispiel aus einem ähnlichen Material hergestellt wurden wie die Flaschen oder Behälter, ist auch das Paßproblem, das bei Papieretiketten aufgrund der Schrumpfung gewöhnlich auftritt, nahezu vollständig beseitigt. Es wird daher davon ausgegangen, daß die Produkteigenschaften beim Gebrauch der Flaschen oder Behälter durch Verwendung erfindungsgemäßer Inmould-Etiketten insgesamt wesentlich verbessert werden.

Beispiel III - Selbstklebende Etiketten

Bei Beispiel III wird zur Herstellung von Selbstklebe-Etiketten die bei Beispiel I erwähnte Zusammensetzung II verwendet. Eine homogene Mischung der Zusammensetzung II wird zu einer gleichmäßigen Folie gewünschter Dicke (im allgemeinen 100 µm = 4 mils) extrudiert. Es wird angenommen, daß diese Folie ähnlich gut bedruckbar ist wie die Folien nach Beispiel II, jedoch insofern verbesserte Eigenschaften hat, als sie erhöhte Reißfestigkeit und Zähigkeit sowie verringerte Steife aufweist. In einem weiteren Schritt wird die so hergestellte Folie mit einem selbstklebenden Klebstoff beschichtet, der auf eine Schutzfolie auflaminiert ist, und in selbstklebende Etiketten gestanzt. Es wird angenommen, daß der selbstklebende Klebstoff bei Zimmertemperatur seine Klebeeigenschaft behält, und so kann die Schutzfolie, beispielsweise siliconbeschichtetes Papier, auf die Folie aufgebracht werden, bevor diese aufgerollt wird. Diese Rollen werden normalerweise auf die Endbreiten der selbstklebenden Etiketten zugeschnitten.
Die zugeschnittenen Rollen werden dann normalerweise an geeigneter Stelle mit einem Schmuckmuster und/oder mit einer Produktinformation bedruckt. Das Bedrucken kann mittels verschiedener für Rollenware geeigneter Druckverfahren wie Flexodruck, Tiefdruck usw. erfolgen. Zur besseren Bedruckbarkeit können vor dem Bedrucken Oberflächengrundierungen aufgebracht werden. Nach dem Bedrucken können Schutzschichten, beispielsweise ein Lack, aufgebracht werden, um den Aufdruck vor Feuchtigkeit, Abrieb usw. zu schützen.
Aus der bedruckten, mit Klebstoff beschichteten Folie können dann die selbstklebenden Etiketten in ihrer endgültigen Form ausgestanzt werden. Das geschieht normalerweise mit einer Schneidrolle oder einer Einzelstanze. Der Schnitt kann durch die Einzellage der Folie geführt werden, ohne daß die Schutzfolie eingeschnitten wird. Damit dies möglich wird, hat die Folie normalerweise ausgewogene Eigenschaften, insbesondere ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zugfestigkeit und Längenausdehnung. Dies wird im allgemeinen durch die zur Formulierung verwendeten Materialen erreicht. Nach dem Stanzen wird die Folie wieder aufgerollt und bis zur Weiterverarbeitung aufbewahrt.
Die selbstklebenden Etiketten können dann auf Flaschen oder Behälter etc. aufgebracht werden, indem die Etiketten von der Schutzfolie abgezogen und an der vorgesehenen Stelle auf die Flaschen, Behälter etc. aufgedrückt werden. In modernen Hochgeschwindigkeits-Abfüllanlagen geschieht das normalerweise am Band, indem die Folien entrollt und am Band zu den Flaschen, Behältern usw. hinbewegt werden, die Etiketten von den Schutzfolien abgezogen und die abgezogenen Etiketten auf die Flaschen, Behälter etc. aufgebracht werden. All diese Vorgänge können maschinell am Band ausgeführt werden. Die selbstklebenden Etiketten sollten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Steife und Biegefestigkeit aufweisen, damit sie für diesen Arbeitsgang geeignet sind. Es wird davon ausgegangen, daß die Folien dieses Beispiels durch die Kombination von guter Bedruckbarkeit und Ausgewogenheit von Steife und Reißfestigkeit zür Verwendung als selbstklebende Etiketten u.a. für Plastikflaschen, -behälter und dergleichen besonders gut geeignet sind.

Beispiel IV - Umschläge und Beutel

Die bei Beispiel 1 angegebene Zusammensetzung 1 wird zu einer homogenen Mischung verarbeitet und durch eine Druckplatte extrudiert, um ein glattes Blatt bzw. eine glatte Folie gewünschter Dicke für einen bedruckbaren Plastikumschlag herzustellen. Bei dieser Anwendung wird im allgemeinen eine gemeinsam stranggepreßte Folie benötigt, damit die zwei Seiten der Folie jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Typischerweise ist die eine Seite der Folie die bedruckbare Seite, die aus den erfindungsgemäßen bedruckbaren Formulierungen, insbesondere aus der bei Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung 1, hergestellt ist. Die andere Lage verleiht Zähigkeit und gute Heißklebeeigenschaften und könnte aus einem Material wie linearem Polyethylen niedriger Dichte bestehen, das einen Schmelzindex von etwa 1,0 hat. Eine gemeinsam stranggepreßte Folie dieser Art kann nach einem beliebigen in der Industrie bekannten Koextrusionsverfahren hergestellt werden.
Bei einem dieser Koextrusionsverfahren werden die unterschiedlichen Materialien in zwei verschiedene Extruder gegeben und der Werkstofffluß aus den Extrudern an der Druckplatte so miteinander kombiniert, daß zwei unterschiedliche gleichmäßige Lagen gebildet werden. Insbesondere wird eine homogene Mischung der bei Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung 1 zu einer zweilagigen Folie koextrudiert, wobei die zweite Lage aus dem linearen Polyethylen niedriger Dichte mit Schmelzindex 1,0 und einem Farbstoffkonzentrat, beispielsweise einem Weißkonzentrat, besteht. Diese koextrudierte Folie hat eine Gesamtdicke von etwa 75 µm (3 mils). Die koextrudierte Folie kann dann auf die gewünschte Breite eingeschnitten und aufgerollt werden. Anschließend wird die bedruckbare Seite der Folie nach einem Verfahren wie Flexodruck, Tiefdruck etc. bedruckt und wieder aufgerollt. Zur Erhöhung der Bedruckbarkeit können vor dem Bedrucken Oberflächengrundierungen aufgebracht werden. Nach dem Bedrucken können auch Schutzschichten, beispielsweise aus Lack, aufgebracht werden, um den Aufdruck vor Feuchtigkeit, Abrieb usw. zu schützen. Aus der bedruckten Folie wird dann ein Umschlag oder ein Beutel gefertigt. Dies geschieht normalerweise, indem die bedruckte Folie entrollt und über ihre Breite gefaltet wird, die Kanten wärmeversiegelt oder zusammengeklebt werden und der Umschlag auf die passende Länge zugeschnitten und wärmeversiegelt wird. Normalerweise werden Klebstoffe äufgebracht, damit der Umschlag zugeklebt werden kann. Weitere Merkmale wie eine Perforierung zum Abtrennen, durchsichtige Außentaschen und Abziehstreifen können hinzukommen. Das fertige Produkt hat dann eine bedruckte Außenlage mit Schmuckmustem und/oder einer Aufschrift und eine Innenlage aus einer zähen, fälschungssicheren Folie hoher Opazität damit der Inhalt der Umschläge nicht zu erkennen ist. Dank der Porosität der bedruckbaren Außenlage bleiben die normalen Briefmarken gut darauf haften, was bei den bisher erhältlichen Kunststofffolien normalerweise nicht der Fall ist.
Es wird angenommen, daß diese einzigartige Kombination von Eigenschaften bei der Bildung der zusammengesetzten Folien dieses Beispiels für Anwendungen wie Versandumschläge, Eil briefumschläge und Beutel besonders nützlich ist. Selbstverständlich können die Eigenschaften dieser zusammengesetzten Folien, beispielsweise Oberflächeneigenschaften wie Reibungskoeffizient, Textur und Steife, je nach Bedarf für jede Lage gesondert verändert werden.

Beispiel V - Antistatische bedruckbare Folien

Zur Herstellung einer antistatischen bedruckbaren Folie kann der bei Beispiel 1 aufgeführten Zusammensetzung 1 ein Antistatikmittel, beispielsweise Hexcel 273C oder Hexcel 273E von Fine Chemicals Co., 205 Main Street, Lodi, New Jersey 07644, oder Armostat 310 oder Armostat 410 von Armak Chemicals Co., 300 South Wacker Drive, Chicago, Illinois 30306, in veränderlichen Anteilen von 0,1 bis etwa 0,2 Gew.-% zugesetzt werden. Es wird angenommen, daß das Antistatikmittel an die Oberfläche der Folie wandert und eine Oberfläche schafft, die statische Aufladungen gut ableitet oder, mit anderen Worten, die Entstehung einer statischen Aufladung und die Entladung an der Oberfläche der Folie verhindert. Diese antistatische Eigenschaft wird in vielen Anwendungsfällen, beispielsweise beim Bedrucken, beim Schneiden der Folie, beim Anbringen von Etiketten usw., wo Probleme durch statische Aufladungen entstehen können, für vorteilhaft gehalten. Außerdem wird angenommen, daß bestimmte Füllstoffe, beispielweise Kieselgur, die Wanderung des antistatischen Stoffes an die Oberfläche so steuern, daß weder die Bedruckbarkeit noch die Hafteigenschaften der Folienoberfläche beeinträchtigt werden.
Aus den Beispielen ist daher zu ersehen, daß die ungestreckten synthetischen Papiererzeugnisse, die erfindungsgemäß hergestellt werden, ein brauchbarer Ersatz für herkömmliches Zellstoffpapier und dergleichen sind. Im Ergebnis liefern die erfindungsgemäßen ungestreckten synthetischen Papiererzeugnisse ein einfaches, jedoch nicht offensichtliches Mittel, das bisher für Papierersatz nicht zur Verfügung stand.

Claims

1. Ungestrecktes synthetisches Papier zum Beschreiben und Bedrucken, welches im wesentlichen frei von mechanisch erzeugten Mikrohohlräumen ist, wobei das synthetische Papier eine kontinuierliche Matrix aus Olefinharz mit einer wirksamen Menge von einheitlich darin dispergierten Füllstoffteilchen mit Mikrohohlräumen aufweist, wobei die dispergierten Teilchen an der Oberfläche des Papiers freiliegen und an der Oberfläche Mikrohohlräume aufweisen, um Tinte oder anderes Schreib- oder Druckmaterial in die Mikrohohlräume aufzunehmen und darin zu halten, wodurch dem synthetischen Papier Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit verliehen wird, mit der Maßgabe, daß das Papier keine Harzmatrix aufweist, die ein Anpassungsharz aus Ethylen/Vinyl-Copolymer enthält.

2. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, wobei das Olefinharz ein Polyethylen oder ein Polypropylen ist.

3. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Olefinharz ein HD-Polyethylen ist.

4. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der teilchenförmige Füllstoff ein Kieselgur ist.

5. Synthetisches Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der teilchen-

förmige Füllstoff Vulkanasche, Silicagel, Styrogel oder poröse Glasperlen ist.

6. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Olefinharz in der kontinuierlichen Matrix in einer Menge von 60 bis 90 Gew.- % und der teilchenförmige Füllstoff in der kontinuierlichen Matrix in einer Menge von 10 bis 40 Gew.-% vorhanden sind.

7. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kontinuierliche Matrix aus Olefinharz außerdem ein Styrolharz enthält, um dem synthetischen Papier zusätzliche papierähnliche Eigenschaften zu verleihen.

8. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kontinuierliche Matrix aus Olefinharz außerdem einen anorganischen Füllstoff enthält.

9. Synthetisches Papier nach Anspruch 8, wobei der anorganische Füllstoff in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% vorhanden ist.

10. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Harz enthält:

HD-Polyethylen 60 bis 75 %

Polystyrol 5 bis 10 %

Calciumcarbonat 5 bis 10 %

Kieselgur 10 bis 20 % und

Titanoxid 0 bis 5 %, wobei das Kieselgur überall in der kontinuierlichen Matrix dispergiert ist, um mit einer Oberfläche des synthetischen Papiers in Verbindung stehende Mikrohohlräume zu erzeugen.

11. Synthetisches Papier nach Anspruch 10, wobei die kontinuierliche Matrix enthält:

HD-Polyethylen 62 %

Polystyrol 7 %

Calciumcarbonat 7 %

Kieselgur 19 % und

Titanoxid 5 %.

12. Synthetisches Papier nach Anspruch 10, wobei die kontinuierliche Matrix enthält:

HD-Polyethylen 71 %

Polystyrol 8 %

Calciumcarbonat 5 %

Kieselgur 10 % und

Titanoxid 6 %.

13. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das synthetische Papier ein Inmould-Etikett für eine Struktur aus Kunststoff ist

und Bedruckungen aufweist.

14. Synthetisches Papier nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das synthetische Papier die Form von Schreibpapier, Inmould-Etiketten, Umschlägen, Karten, Streifen, Umhüllungen, Beuteln, Behältern, selbstklebenden Etiketten, Glückwunschkarten, Etiketten, Packpapier oder Posterpapier hat.

15. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das synthetische Papier eine Dicke im Bereich von 25 bis 250 µm (1 bis 10 Mil) hat.

16. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das synthetische Papier eine Dicke im Bereich von 50 bis 125 µm (2 bis 5 Mil) hat.

17. Synthetisches Papier nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die kontinuierliche Matrix aus Olefinharz außerdem eine antistatisches Mittel enthält.

18. Verfahren zum Herstellen von synthetischem Papier, bei dem man eine homogene Mischung aus einer Matrix aus Olefinharz und aus teilchenförmigem Füllstoff, der vorher darin bestehende Mikrohohlräume aufweist, herstellt und die homogene Mischung zu einer kontinuierlichen Matrix formt, so daß die Mikrohohlräume an der Oberfläche der Matrix vorhanden sind, ohne die Matrix zu strecken, mit der Maßgabe, daß das Papier keine Harzmatrix aufweist, die ein Anpassungsharz aus Ethylen/Vinyl-Copolymer enthält.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem man vor dem Herstellen der homogenen Mischung außerdem das Olefinharz und den teilchenförmigen Füllstoff durch Schmelzen mischt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei man beim Formen außerdem die homogene Mischung extrudiert, bevorzugt zu einer Dicke von 25 bis 250 µm (1 bis 10 Mil).

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei man beim Formen die homogene Mischung zu einer kontinuierlichen Matrix ausrollt.