DE2342601A1

DE2342601A1 - Verbessertes folienmaterial

Info

Publication number: DE2342601A1
Application number: DE19732342601
Authority: DE
Inventors: Albertus Pieter Ruygrok
Original assignee: GAF Corp
Current assignee: GAF Corp
Priority date: 1973-02-13
Filing date: 1973-08-23
Publication date: 1974-08-15
Also published as: JPS49113869A; GB1386907A; ES418035A1; NL7313241A; IT995159B; FR2217160B1; ATA699273A; BE803838A; AT327960B; AU467610B2; FR2217160A1; AU5885473A; US3870549A

Description

Verbessertes Folienmaterial. 2 3 A 2 6

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tinte bzw. Tusche* annehmende matte Folienmaterialien im allgemeinen und insbesondere auf eine Zusammensetzung, die - wenn sie auf matte Oberflächen aufgetragen wird - die Tinten- bzw. Tuschenannahmefähigkeit dieser Oberflächen und die Haftfähigkeit von Tinte bzw. Tusche*auf diesen Oberflächen merklich verbessert.

Kunststoffoberflächen stellen eine schlechte oder völlig ungeeignete Oberfläche zum Beschriften mit Tinte oder Tusche dar. Normalerweise ist es unmöglich, KunststoffOberflächen mit Tinte oder Tusche zu benetzen. Es entsteht dabei ein unterbrochener Tintenfilm oder -strich. Außerdem können Tintenbzw. Tuschebeschriftungen oder -zeichnungen von Kunststoffoberflächen leicht abgerieben oder abgeschält werden bzw. abblättern. Die schlechte Haftfähigkeit von Tinte bzw. Tusche auf Kunststoffoberflächen stellt auf vielen Gebieten ein Problem dar; insbesondere"verursacht sie Schwierigkeiten auf dem Gebiet des Zeichnens, wo man gewöhnlich mit Tusche oder dergleichen Zeichnungen oder Beschriftungen auf Kunststofffolien, mit Kunststoff beschichteten Geweben usw. aufbringt.

Kunststoffmaterialien müssen vorbeschichtet werden, im allgemeinen mit einem Lack, damit die Oberfläche direkt Tinte oder Tusche annimmt. Kunststoffträgermäterlalien können zum Beispiel die folgenden sein: Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polystyrol, Polyäthylenterephthalat, Polycarbonat, Bisphenol-A-polycarbonat, sowie mit diesen Materialien beschichtete Papier- oder Textilsubstrate. Das am häufigsten verwendete Kunststoffträgermaterial, das mit einer derartigen Vorbeschichtung versehen werden muß, ist ein Polyester. Zu den am meisten verwendeten Polyestern gehört besonders ein hitzehärtbarer und biachsial orientierter linearer Polyester, wie Terephthalsäureäthylenglykolpolyester, der unter den Markennamen "Mylar", "Melinex" oder "Gelanar" im Handel ist.

* einschließlich Druckfarbe. . - 3 409833/0917

Bisher wurde zur Lackvorbeschichtung normalerweise ein filinbildendes Zellulosepolymerisat, wie Nitrozellulose, A'thylzellulose, Zelluloseacetat, Celluloseacetatpropionat, Zelluloseacetatbutyrat oder andere Zelluloseester oder -äther und dergleichen, gelöst in geeigneten Lösungsmitteln, wie Methyläthylketon, Äthyl a c et at,. Methylisobutylketon, Toluol usw., verwendet. Die Lackschicht kann außerdem noch einen Weichmacher, wie Alkydharz oder Phthalatester, und/oder ein Härtemittel, wie Harnstoffformaldehydharz, enthalten. Diese Lackschicht kann eine Dicke von etwa 0,005 - 0,025 mm haben, je nach der Endverwendung des Kunststoffmediums.

Um eine matte Oberfläche zu erhalten, die sich zum Auftragen von Tinte oder Tusche eignet, kann der Lacküberzug ein feinteiliges Pigment, wie -feinpulvriges Glas mit einer Teilchengröße von etwa 2-6 Mikron, amorphes oder Diatomeenerde-artiges Siliziumoxyd, enthalten. Es kann auch Titandioxyd zugegeben werden, um einen weißen Untergrund zu erhalten.

Ein ernsthafter Nachteil dieser bisher bekannten lacküberzogenen Oberflächen besteht darin, daß sie trotzdem nicht genug Tinte bzw. Tusche annehmen. Wie bereits erwähnt, ist allen Kunststoff materialien gemein, daß sie Tinte oder Tusche schlecht annehmen. Die Tinten- bzw. Tuschezeichen neigen dazu.auszulaufen, so daß es schwierig ist, scharfe, genau abgegrenzte Linien zu ziehen. Die Tinte bzw. Tusche neigt dazu, sich am Beginn einer Linie oder eines Schriftzugs,bei Haltepunkten oder beim Verlangsamen des Schreibens oder Zeichnens in überschüssigen Mengen anzusammeln, so daß sich an diesen Stellen kleine Tinten- bzw. Tuschetröpfchen bilden. Dies ist besonders in technischen Zeichnungen und Unterlagen unerwünscht. Außerdem· haftet die Schrift oder Zeichnung nicht gut auf der Kunststoff ober fläche. Dies kann leicht durch einen Adhäsionstest nachge\Yxesen werden, der darin besteht, daß man einen Klebestreifen über die Schrift oder Zeichnung klebt. Sowohl durch schnelles als auch durch langsames Abziehen des Streifens

409833/0917 " ⁴ "

von den mit Beschriftung oder Zeichnungen versehenen Flächen wird der größte Teil der Tinte oder Tusche entfernt. Die Tinte oder Tusche wird jedoch nicht nur leicht durch Klebestreifen entfernt, sondern "blättert auch ab, wenn das Kunst st off material an Stellen geknickt wird, auf die Tinte oder Tusche aufgetragen worden ist. In der Vergangenheit war es außerdem nicht möglich, Korrekturen mit Radiermessern vorzunehmen, da dadurch nicht nur die gewünschten Stellen entfernt wurden; sondern unbeabsichtigt auch andere Teile der Linien oder Schriftzüge abplatzten. Dadurch entstanden zackige, ungleichmäßige Linien.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Überzugszusammensetzung und/oder eines damit beschichteten Gegenstandes, die keinen der oben genannten Nachteile aufweisen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ist die Schaffung eines verbesserten matten Polienmaterials, das Tinten- oder Tuschezeichen annimmt.

Aufgabe der Erfindung ist außerdem die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und von Materialien zum Behandeln von Kunststoffoberflächen, damit sie Tinte oder Tusche annehmen und die Tinten- oder Tuschezeichnungen oder -beschriftungen schnell und fest darauf haften.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind verbesserte matte lOlienmaterialien, die Tinten- oder Tuschezeichen annehmen und die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus einer Polyesterfolie bestehen, die wenigstens auf einer Oberfläche mit einem ersten Überzug von einer matten, filmbildenden Zelluloselackzusammensetzung versehen ist', worauf sich dann ein zweiter Überzug befindet, der einen Alkylmonoester, der Poly-(alkylvinyläther-maleinsäure) umfaßt.

Die obengenannte matte Lackzusammensetzung kann als filmbildendes Material eine Zelluloseverbindung, wie Zelluloseacetat, Zellulosenitrat, Zelluloseacetatbutyrat, Zelluloseacetatpropionat,

■' 409833/0917 ~⁵~

gegebenenfalls gemischt mit Polyvinylidenchlorid, Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyurethan, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polyäthylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polyäthylacrylat, dem Mischpolymerisat von Acrylnitril-Butadien-Styrol, Phenol-formaldehyd, Harnstoff-formaldehyd, Polyisocyanaten, Polyester und Polycarbonat, umfassen.

Das Kunststoffträgermaterial und/oder die darauf aufgebrachte Vorbeschichtung kann durchsichtig, durchscheinend oder undurchsichtig sein und kann entweder auf einer Seite oder auf beiden Seiten mit der Überzugszusammensetzung beschichtet werden.

Erfindungsgemäß erreicht man, daß die vorgenannten matten Oberflächen Tinte bzw. Tusche gut annehmen, indem man die matte Oberfläche mit dieser Überzugszusamraensetzung behandelt, die ein Polymerisat eines Alkylmonoesters der Poly-(alkylvinyläther-maleinsäure) umfa8t . Die erhaltene beschichtete matte Oberfläche weist stark verbesserte Tinten- bzw. Tuscheannahmeeigenschaften auf, und die Tinten- bzw. Tuschezeichnung oder -beschriftung ist scharf und haftet fest auf der Oberfläche. Die Tinte bzw. Tusche kann von der überzogenen matten Oberfläche weder mit Klebeband leicht entfernt werden, noch weist diese Oberfläche die oben genannten schlechten Tinten- bzw. Tuscheannahmeeigensehaften auf.

Erfindungsgemäß wird eine Überzugszusammensetzung, welche einen Alkylmonoester der Poly-(alkylvinyläther - maleinsäure), der in einem flüssigen Medium gelöst oder dispergiert ist, umfaßt, auf eine vorlackierte, matte Kunststoffoberfläche aufgetragen. Das flüssige Medium kann zum Beispiel Äthanol, Isopropanol, Diäthylenglykol, Tetrahydrofuran, Äthylenglykolmonomethylätherbutylcarbitol, Butyrolacton , Aceton, Cyclohexanon, Dioxan und Mischungen von diesen enthalten.

Wenn die in der Würdigung des Standes der Technik beschriebenen Lackvorbeschichtungen, die gegebenenfalls feinteilige Pigmente und/oder Titandioxyd enthalten können, erfindungsgemäß behandelt werden, weisen sie verbesserte Tinten- bzw. Tuscheannahme- -— 409833/0917 „6-

eigenschaften auf.

-Die erfindungsgemäß verwendeten Alkylmonoester der Poly~(alkylvinyläther-maleinsäure) werden hergestellt, indem man erst Maleinsäureanhydrid mit einem Alkylvinyläther, d.h. einem monoungesättigten Äther, dessen ungesättigte Bindung an das endständige Kohlenstoffatom angrenzt, der Formel:

H₂G = C - OR

worin R eine Alkylgruppe mit vorzugsweise etwa 1 - 20, insbesondere mit etwa 1-6 Kohlenstoffatomen bedeutet,

umsetzt und interpolymerisiert, um ein wasserlösliches, lineares, harzhaltiges Interpolymerisat eines Alkylvinyläthers mit Maleinsäureanhydrid zu erhalten, und danach das erhaltene Interpolymerisat mit einem Alkohol der Formel:

R¹OH

worin R eine Alkylgruppe mit vorzugsweise etwa 1-7 Kohlenstoffatomen bedeutet, .

verestert. Man kann die Alkylmonoester der Poly-(alkylvinyläther-maleinsäure) auch herstellen, indem man einen Alkylvinyläther in Anwesenheit eines Alkohols mit Maleinsäureanhydrid polymerisiert. In beiden Fällen wird je 1 Mol Alkohol mit 1 Mol Anhydrid umgesetzt. Der erhaltene Alkylmonoester der PoIy-(alkylvinyläther - maleinsäure) wird durch die folgende Formel dargestellt:

— 7 —

409833/0917

H₂C

OR

CH

- CH - CH

O H

-J η

worin R eine Alkylgruppe mit vorzugsweise etwa 1-20 Kohlenstoffatomen, R eine Alkylgruppe mit vorzugsweise etwa 1-7 Kohlenstoffatomen und η eine ganze Zahl von etwa 1 000 - 25 000 "bedeuten.

Diese Alkylmonoester dex Poly-(alkylvinyläther-maleinsäure) und die Verfahren zu ihrer Herstellung werden in der U.S.-Patentschrift Nr. 2 047 398 (Re 23 541) "beschrieben.

Die Konzentration der Alkylmonoester der Poly-(alkylvinyläthermaleinsäure) in der Überzugszusamraensetzung ist nicht kritisch und kann zwischen etwa 0,5 und etwa 10 Gew.$, je nach den Beschichtungsvorrichtungen und den Bedingungen, betragen.

Die Zusammensetzung kann durch jedes bekannte Beschichtungsverfahren, wie mit Schlitzdüsenauftragmaschinen, Umkehrwalzenbeschichtern oder Drahtwickelstäben* auf die Kunststoffoberfläche aufgetragen werden. Sie kann auch einfach durch Sprühen, durch Wischen der Oberfläche mit einem mit der Zusammensetzung getränkten Tuch usw. aufgetragen werden. Die Menge der auf die Kunststoffoberfläche aufgetragenen Zusammensetzung ist nicht kritisch. Vorzugsweise beträgt sie etwa 0,5 -

ρ p

10 g/m , sie kann jedoch auch zwischen etwa 0,3 und 15 g/m variieren. Nach dem Auftragen kann die Zusammensetzung entweder durch Verdampfen bei Zimmertemperatur, durch Luftgebläse oder In Trockenofen getrocknet v/erden.

* "wire wound rod"

409833/091 7

Die folgenden Beispiele beschreiben im einzelnen die erfindungsgemäßen Verfahren und Materialien . Alle darin angegebenen Teile und Verhältnisse beziehen sich auf das Gewicht, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

Es wurde eine Überzugszusammensetzung hergestellt j indem man 0,5 Gew.-Teile Äthylmonoester 'der Poly-(methylvinyläthermaleinsäure) mit 99,5 Gew.-Teilen Äthylalkohol mischte. Das Polymerisat, das durch Mischpolymerisieren von Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid und durch anschließendes Verestern des erhaltenen Interpolymerisate mit 1 Mol Äthylalkohol pro Mol Anhydrid hergestellt wurde, hatte eine Säurezahl von 275 - 300.

Diese Zusammensetzung wurde durch Aufwalzen in Verbindung mit einer Schlitzdüse auf einen mit einem Zelluloseacetatbutyrat-Iack vorbeschichteten Polyesterträger aufgetragen und getrocknet, und man erhielt einen dünnen, gleichmäßigen Überzug, der die gewünschte matte Oberfläche mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich der Annahme von Tinte oder Tusche aufwies.

Beispiel 2

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von 1,0 Gew.-Teilen des gleichen Äthylmonoesters ,der Poly-(methylvinyläther-raaleinsäure) und 99 Gew.-Teilen Äthylalkohol zur Herstellung der Zusammensetzung. Man erhielt ähnliche Ergebnisse.

Beispiel 3

Das Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde die Zusammensetzung durch Mischen von 10 Gew.-Teilen des gleichen Äthylmonoesters der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure) wie in

■— 409833/0917 ~⁹~

Beispiel 1 mit 90 Gew.-Teilen Äthylalkohol gemischt. Man erhielt ähnliche Ergebnisse.

Beispiele 4» 5 und 6

Die Beispiele 1, 2 und 3 wurden wiederholt, jedoch jeweils unter Verwendung des Isopropylmonoesters der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure) anstelle des in den Beispielen 1, 2 und 3 verwendeten Äthylmonoesters der.Poly-(methylvinyläther-maleinsäure) und unter Verwendung von Isopropylalkohol anstelle des in den ersten Beispielen verwendeten Äthylalkohols. Der Isopropylmonoester der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure), der durch Mischpolymerisieren von Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid und durch anschließendes Verestern des erhaltenen Interpolymerisate mit 1 Mol Isopropylalkohol pro Mol Anhydrid hergestellt worden war, hatte eine Säurezahl von 255 - 285.

Beispiele 7, 8 und 9

Die Beispiele 1, 2 und 3 wurden wiederholt, jedoch jeweils unter Verwendung von Butylmonoester der Poly-(methylvinyläthermaleinsäure) anstelle des in den Beispielen 1, 2 und 3 beschriebenen Äthylmonoesters der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure). Der Butylmonoester der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure), der durch Mischpolymerisieren von Methylvinyläther und Maleinsäureanhydrid und durch anschließendes Verestern des erhaltenen Interpolymerisats mit 1 Mol Butylalkohol pro Mol Anhydrid hergestellt worden war, hatte eine Säurezahl von 245 275. Man erhielt ähnliche Ergebnisse.

Auf jede der mit den Produkten der Beispiele 1 - 9 beschichteten matten Oberflächen wurden mit Tinte bzw. Tusche Zeichen aufgetragen. Sie hafteten fest auf den behandelten Oberflächen. Auf jeder der behandelten Oberflächen wurde ein Klebestreifen

- 10 409833/0917

quer über die Tinten-bzw. Tuscheflache geklebt. Sowohl bei schnellem als auch bei langsamem Abziehen des Streifens wurde die Tinte bzw. Tusche nicht entfernt.

409833/091 7

Claims

2342607 >

P a t,entans"prüche :

1. Verbesserte matte Folienmaterialien, die Tinten- oder Tuschezeich en annehmen, dadurch gekennzeichnet,.daß sie aus einer Polyesterfolie "bestehen, die wenigstens auf einer Oberfläche mit einem ersten Überzug von einer matten, filmbildenden Zelluloselackzusammensetzung versehen ist_s worauf sich dann ein zweiter Überzug befindet, der einen Alkylmonoester der Poly-(alkylvinyläther-maleinsäure) umfaßt.

2'. Mattes Folienmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylmonoester der Poly-(alkylvinyl— äther-maleinsäure) in einem Lösungsmittel aufgetragen worden ist,das etwa 0,5 bis etwa 10,0 Gew.-^ des Polymerisats enthielt.

5. Mattes Folienraaterialnach Anspruch 1 -: 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösungsmittellösung in einer Menge von etwa 0,3 - etwa 15,0 g/m auf den mit einer matten Zellulos« lackschicht versehenen Rollenträger aufgetragen worden ist.

4. Mattes Folienmaterial nach Anspruch 1 - 3j dadurch gekennzeichnet, daß der Alkylmonoester der" Poly-(alkylvinyläthermaleinsäure) der Xthylmonoester der Poly-(methylvinyläthermaleinsäure), der Isopropylmonoester der Poly-(methylvinyläther-maleinsäure) oder der Butylmonoester der Poly-(methyl■ vinyläther-maleinsäure) ist.

5. Mattes Folienmaterial nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppe der Alkylmonoesterkomponente etwa 1-7 Kohlenstoffatome enthält.

409833/09 1 7

23A2601 /A

6. Mattes Folienraaterial nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß die Alkylgruppe der Alkylvinylätherkomponente etwa 1-20 Kohlenstoffatome enthält.

7. Verfahren zur Herstellung von matten Polienmaterialien nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Oberfläche der Polyesterfolien mit einer ersten Schicht einer matten, filmbildenden Zelluloselackzusammensetzung beschichtet und diese erste Schicht dann mit einem Überzug versehen v/ird, der einen Alkylmono ester der Poly-Calkylvinyläther-maleinsäure) umfaßt.

409833/0917