DE976696C

DE976696C - Verfahren zur Herstellung kaschierten Materials

Info

Publication number: DE976696C
Application number: DEB14284A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Lange
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-03-22
Filing date: 1951-03-22
Publication date: 1964-03-05

Description

Verfahren zur Herstellung kaschierten Materials Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung kaschierten Materials durch filmartiges Aufbringen einer thermoplastischen Masse in dünner Schicht auf eine damit netzbare, aber nicht tränkbare Folie, vollständiges Entfernen der in der thermoplastischen Masse gegebenenfalls vorhandenen Lösungsmittel und der gegebenenfalls vorhandenen, durch die bekannten Maßnahmen, wie Erwärmen, Anwendung von Vakuum, Infrarotbestrahlung, Hochfrequenz, Diathermie, Ultraschall, entfernbaren Weichmachungsmittel und Verbinden der thermoplastischen Schicht mit einem Faserstoffmaterial unter Hitze und Druck.
Es ist bekannt, mit Blattmetall belegte Papiere dadurch herzustellen, daß das Blattmetall mit Hilfe eines Klebemittels, welches erst durch Erwärmen Klebefähigkeit erlangt, auf dem Papier befestigt wird. Weiterhin ist auch für die Herstellung von gepreßten oder bezogenen Schachteln die Verwendung von beiderseits mit Metallfolie belegter Faserstoffschicht, welche mit in der Wärme schmelzbaren Substanzen, wie Harze, Kunstharze, Asphalt, Schellack od. dgl., vermengt bzw. getränkt ist, bekannt.
Bei den bekannten, thermoplastische Klebstoffe verwendenden Verfahren wird aber nun so vorgegangen, daß zuerst das Papier bzw. die Faserstoffschicht mit Bindemittel getränkt wird. Dieses nun das Bindemittel tragende Papier wird dann erwärmt und darauf das Blattmetall bzw. die Metallfolie auf das Papier gepreßt und dadurch mit letzterem verbunden. Schließlich ist es auch bekannt, feuchtes Fasermaterial, wie Papier und Pappe, durch Aufbringen einer wäßrigen Emulsion einer Lösung eines festen harzartigen Materials unter Kalandrierung mit einem Überzug zu versehen. Das Überzugsmaterial dringt dabei verhältnismäßig wenig in die Oberfläche des Materials ein. Durch Lufttrocknung wird zunächst ein Teil des flüchtigen Lösungsmittels entfernt und anschließend die Faserstoffbahn durch Heißkalander vollständig getrocknet. Dabei kann der feuchte Faserstoff auch vor Aufbringung der Emulsion mit wasserlöslichen Imprägnierungsmitteln behandelt werden.
Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung kaschierten. Materials bekannt, bei dem eine mit filmartig aufgebrachten, thermoplastischen Stoffen nur netzbare und nicht tränkbare Folie mittels thermoplastischer Stoffe mit Faserstoffmaterial durch einen Hitze-Druckprozeß in der Weise vereinigt wird, daß der thermoplastische Stoff in dünner Schicht filmartig auf die damit nicht tränkbare Folie aufgebracht und von den verwendeten Lösungsmitteln und Weichmachern befreit wird, worauf dann das Faserstoffmaterial durch einen Hitze-Druckvorgang in das thermoplastische Material eingeführt und mit diesem verbunden wird.
Es wurde nun gefunden, daß bei der Ausführung eines solchen Verfahrens darauf geachtet werden muß, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Faserstoffmaterials vor dem Kaschiervorgang so erhöht wird, daß in dem fertigkaschierten Material der Feuchtigkeitsgehalt etwa 5 bis 80/o, zweckmäßig 6 bis 7%, beträgt. Es wurde nämlich beobachtet, daß, wenn das kaschierte Material durch den Hitze-Druckprozeß mehr Feuchtigkeit verliert, als es den angegebenen Prozentzahlen entspricht, das fertige Material dazu neigt, sich zu rollen und daher nicht mehr als flach liegender Zuschnitt in den Verpackungsmaschinen zu Schachteln usw. verarbeitet werden kann.
Auch neigt das zu trockene Faserstoffmaterial späterhin zum Brechen.
Andererseits sollen auch die angegebenen Feuchtigkeitsgehalte in dem fertigen Material nicht überschritten werden, d. h. also, es darf auch ein zu feuchtes Material nicht den Verarbeitungsvorgängen unterworfen werden.
Bei Verarbeitung zu feuchten Materials treten nämlich beim Hitze-Druckprozeß Dampfblasen zwischen den Schichten auf, die in vielen Fällen die Metallfolie zum Platzen bringen. Andererseits beeinträchtigt auch eine zu große Feuchtigkeit die Widerstandsfähigkeit des Faserstoffmaterials.
Die überschüssige Feuchtigkeit dringt ferner leicht in die zwischen der Metallfolie und dem Faserstoffmaterial liegende Kunststoffschicht ein und verschlechtert diese durch Quellung in ihren Eigenschaften, was durch eine weißliche Verfärbung des Kunststoffilms und eine nachträgliche Fleckenbildung nach außen hin sichtbar wird.
Zweckmäßigerweise wird der Hitze-Druckprozeß in mehreren hintereinanderliegenden Stufen durchgeführt, d. h., das zu verarbeitende und zusammenzukaschierende Material wird mehrfach einem Hitze-Druckprozeß unterworfen. Ein solches Verfahren wird vorteilhaft in einem Heißkalander durchgeführt, bei dem die Walzenpaare aus einer Metalloberwalze und einer Hartpapierunterwalze bestehen, wobei die Metallfolie auf der Seite der Metallwalze durchläuft.
Durch Wahl genügend vieler Walzenpaare eines solchen Kalanders kann also die Zahl der Hitze-Druckprozesse wunschgemäß gewählt werden.
Es werden zweckmäßig beim Kalandrieren Temperaturen von 8o bis Ioo° C angewendet, um das Faserstoffmaterial möglichst zu schonen. Ein Kalanderdruck der Walzenpaare von 300 kg/cm Breite hat sich als günstig erwiesen. Die Geschwindigkeit wird normal auf etwa 4o bis 50 m/Min. eingestellt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird kurz vor dem Hitze-Druckprozeß auf die Seite der Faserstoffbahn, die im fertigen Material außen liegt, Wasser aufgesprüht oder in Form von Dampf aufgebracht. Es hat sich beispielsweise gezeigt, daß das Aufbringen von etwa 4 bis 511/o Wasser bei üblichen Verhältnissen ausreicht, um im Fertigprodukt etwa 6 bis 70/o Feuchtigkeit zu erhalten.
Das Aufbringen des Wassers auf die Außenseite des Papiers hat den Vorteil, daß der beim Kalandrieren entstehende Wasserdampf ohne Schwierigkeiten nach außen abströmen kann, so daß ein Eindringen der Feuchtigkeit in den Kunststoffilm mit den oben aufgezeigten Nachteilen vermieden wird.
Als Folien werden insbesondere Metallfolien, wie z. B. Aluminiumfolie, verwendet, doch können auch Kunststoffolien sowie Folien aus anderen Stoffen gemäß dem Verfahren nach der Erfindung auf Papier oder auf Schichten aus anderen Faserstoffen oder Fasermaterialien aufgebracht werden.
Als thermoplastische Massen können beispielsweise natürliche oder künstliche Harze, Lacke, andere Kunststoffe u. dgl. verwendet werden.
Die thermoplastische Masse kann ohne Verwendung von Lösungsmitteln oder Weichmachern durch Aufspritzen oder Aufsprühen in einem z. B. durch Anwendung von Wärme verflüssigten Zustand auf die nicht tränkbare Folie filmartig aufgebracht werden. Dann erübrigt sich ein besonderer Verfahrensschritt zur Entfernung der Lösungsmittel oder der Weichmacher.
In den meisten Fällen wird aber ein Lösungsmittel oder ein Weichmacher verwendet werden müssen. In diesem Falle können diese Stoffe durch bekannte, einzeln oder gemeinsam angewendete Mittel, wie z. B. Erwärmung, Anwendung von Vakuum, Infrarotbestrahlung, Hochfrequenz, Diathermie, Ultraschall u. dgl., nach dem Aufbringen des Filmes entfernt werden.
Es ist auch möglich, die thermoplastische Masse zunächst für sich allein in die Form eines dünnen Filmes oder einer dünnen Folie zu bringen, diesen Film dann von den gegebenenfalls verwendeten Lösungsmitteln oder Weichmachern durch die angegebenen Mittel zu befreien und ihn darauf zwischon die zu verbindenden Schichten einzulegen, worauf der Kaschiervorgang durch einen Hitze-Druckprozeß vorgenommen wird.
Der zur Herstellung des kaschierten Materials verwendete thermoplastische Stoff muß natürlich hinsichtlich seines Erweichungspunktes so ausgewählt werden, daß das auf die nur netzbare und nicht getränkte Folie aufzubringende Faserstoffmaterial bei der für die Erweichung des die Schichten verbindenden Filmes notwendigen Temperatur nicht zerstört wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung kaschierten Materials durch filmartiges Aufbringen einer thermoplastischen Masse in dünner Schicht auf eine damit netzbare, aber nicht tränkbare Folie, vollständiges Entfernen der in der thermoplastischen Masse gegebenenfalls vorhandenen Lösungsmittel und der gegebenenfalls vorhandenen, durch die bekannten Maßnahmen, wie Erwärmen, Anwendung von Vakuum, Infrarotbestrahlung, Hochfrequenz, Diathermie, Ultraschall, entfernbaren Weichmachungsmittel und Verbinden der thermoplastischen Schicht mit einem Faserstoffmaterial unter Hitze und Druck, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Faserstoffmaterials vor dem Hitze-Druckprozeß so erhöht wird, daß in dem fertigkaschierten Material der Feuchtigkeitsgehalt etwa 5 bis 8%, zweckmäßig 6 bis 7%, beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf die im fertigen Material außenliegende Seite der Faserstoffbahn kurz vor dem Hitze-Druckprozeß Wasser aufgesprüht oder in Form von Dampf aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 4 bis 5% Wasser auf das Faserstoffmaterial aufgebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hitze-Druckprozeß in an sich bekannter Weise in mehreren hintereinanderliegenden Stufen durchgeführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaschieren mittels Hitze-Druck in an sich bekannter Weise in einem Heißkalander durchgeführt wird, bei dem die Walzenpaare aus einer Metalloberwalze und einer Hartpapierunterwalze bestehen, wobei die Metallfolie auf der Seite der Metallwalze durchläuft. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 269 963, 590 293 schweizerische Patentschrift Nr. 271 136; USA.-Patentschriften Nr. 1 719 166, 2 291 616, 2 36o 9i9.