DE1046634B

DE1046634B - Verfahren zum Aufbringen von Farbschichten auf Polyaethylen

Info

Publication number: DE1046634B
Application number: DEJ9017A
Authority: DE
Inventors: Dr Ludwig Jaenecke; Dr-Ing Hans Lantermann
Original assignee: Jaenecke Schneemann K G
Current assignee: Jaenecke Schneemann K G
Priority date: 1954-08-13
Filing date: 1954-08-13
Publication date: 1958-12-18

Description

Verfahren zum Aufbringen von Farbschichten auf Polyäthylen Es ist bekannt, daß polymerisierte Äthylene - bekannt unter dem Namen Polyäthylen - infolge ihrer unpolaren Beschaffenheit Druckfarben verschiedener Zusammensetzung abstoßen bzw. mit diesen keine kratzfeste Verbindung an der Oberfläche eingehen.
Der wertvolle Verpackungsstoff Polyäthylen ist somit nicht oder nicht dauerhaft bedruckbar und erleidet infolgedessen in seiner Anwendung Einschränkungen.
Man hat versucht, den Druckfarben Zusatzmittel verschiedenster Art beizufügen, um eine Quellung der Polyäthylenoberfläche bzw. ein Bindeglied zwischen der Polyäthylenoberfläche und der Druckfarbenschicht zu erreichen. Bis heute ist in dieser Richtung kein wesentlicher Erfolg zu verzeichnen.
Es ist ferner bekannt, daß man durch Heiz- und spontane Abschreckprozesse auf hintereinandergeschalteten Heiz- und Kühlwalzen unter bestimmtem Anpreßdruck die Polyäthylenoberfläche verändern kann.
Es hat sich erwiesen, daß bei so behandelten Polyäthylenschichten die Bedruckbarkeit im allgemeinen gut ist, aber nach relativ kurzer Lagerzeit schlechter wird und die Polyäthylenschichten dann wieder in einen unbedruckbaren Zustand übergehen.
Es ist weiter bekannt, daß man Polyäthylenoberflächen vor bzw. nach dem Bedrucken mit Lacken verschiedenster Zusammensetzung überzieht, um auf diese Weise eine dauerhafte Kratzfestigkeit der Druckfarbe zu erreichen. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß nach verhältnismäßig kurzer Zeit auf bisher noch unerklärliche Weise die Lackschichten und damit auch die Druckfarben stellenweise abblättern.
Weiter ist bekannt, daß man die Bedruckbarkeit von Polyäthylenoberflächen zu erzielen sucht, indem man Polyäthylenfolien einer Chlorierung unterwirft.
Auch mit diesem Verfahren ist keine ausreichende Lösung des Problems der Bedruckbarkeit von Polyäthylenoberflächen gefunden. Es hat sich gezeigt, daß die Druckfarben an einzelnen Stellen kratzfest auftrocknen, dagegen an anderen Stellen nicht haften.
Das Verfahren bringt keine völlig gleichmäßigeVeränderung der Oberfläche im Sinne einer gleichmäßig guten Bedruckbarkeit. Außerdem hat sich herausgestellt, daß sich an der Oberfläche chlorierte Polyäthylene nicht in jedem Druckverfahren bedrucken lassen.
Bekannt ist sodann die Behandlung von Polyäthylenoberflächen mittels elektrischer Entladungen. Man weiß noch nicht genau, was sich nach der Behandlung von Polyäthylenoberflächen mit elektrischen Entladungen überhaupt an der Oberfläche bildet. Man hat in der Praxis häufig festgestellt, daß stellenweise auf den so behandelten Folien eine sehr gute Haftung der Farbschichten vorliegt, wohingegen an anderen benachbarten Stellen die gleichen Farbschichten siel leicht durch Kratzen oder Scheuern entfernen lassen und zum Teil beim Knittern herunterfallen. Es wurde auch beobachtet, daß die Alterungsbeständigkeit so behandelter Folien starken Schwankungen unterliegt, und zwar hinsichtlich der Haftfestigkeit der Farbschichten.
Bekannt ist schließlich die Sulfochlorierung von festem Polyäthylen, das als Bindemittel in Druckfarben Verwendung finden soll; und es gehört zum Stande der Technik die Sulfochlorierung organischer Substanzen, insbesondere hochpolymerer Verbindungen, in Lösung oder Schmelzen.
Demgegenüber betrifft die Erfindung das Bedrucken von Polyäthylen, und zwar der Oberfläche von Polyäthylenfolien.
Die Erfindung betrifft eine Veränderung der Oberflächen von Polyäthylenfolien und von Druckträgern mit Polyäthylenoberflächen derart, daß diese hiernach in allen Druckverfahren, wie z. B. im Hochdruck mit den Druckelementen Metall-, Gummi-, und Kunststoffklischees, im Flachdruckverfahren naß und feucht mit den Druckelementen Zink, Mehrschichtmetallplatten und Kautschuk, im Tiefdruckverfahren mit den Druckelementen Kupfer, Chrom, vulkanisiertem Kautschuk, im Siebdruckverfahren mit den Druckelementen Metall-, Kunststoff- oder Naturgazen, bedruckbar sind.
Die Erfindung betrifft besonders eine Verbesserung der Haft- und Kratzfestigkeit für Druckfarben auf Polyäthylenfolien und Druckträgern mit Polyäthylenoberflächen derart, daß die Oberfläche der Druckträger so verändert wird, daß im Gegensatz zu allen bisherigen Verfahren vollkommene Haft- und Kratzfestigkeit der Druckfarhenschichten auf dem Polyäthylendruckträger erreicht wird, die auch unverändert beim Lagern erhalten bleibt.
Auch durch Streichen oder Spritzen aufgetragene Farbschichten trocknen haft- und kratzfest auf den behandelten Polyäthylenoberflächen. Der Polyäthylendruckträger wird erfindungsgemäß kontinuierlich oder diskontinuierlich unmittelbar oder nach vorheriger Beladung mit Katalysatoren in einer Reaktionskammer mit einem Gasgemisch aus Chlor und Schwefeldioxyd unter gleichzeitiger UV-Bestrahlung zur Reaktion gebracht und dann bedruckt. Hierbei ist Chlor und Schwefeldioxyd im molaren Verhältnis, besser aber Schwefeldioxyd im Uberschuß vorhanden.
Die Temperaturen können zwischen 15 und 7o° C betragen. Die Reaktionsdauer liegt zwischen 1 und 5 Sekunden. Geeignete Katalysatoren sind Äthanolamine sowie aliphatische und aromatische Amine, ferner zyklische Basen, wie Pyridin oder Chinolin.
Das Beladen erfolgt, indem die abrollende Polyäthylenbahn vor dem Passieren der Sulfochlorierungskammer ein Bad passiert, das eine stark verdünnte Lösung dieser Substanzen enthält.
Nach beendeter Reaktion wird das anhaftende Gasgemisch durch Vakuum oder Durchblasen von Luft entfernt und/oder das Reaktionsgut mit Wasser oder verdünnten Alkalien behandelt.
Nach diesem sehr schnell und einfach arbeitenden Verfahren werden Polyäthylenoberflächen erhalten, die bei unveränderter Transparenz und unveränderter Färbung auch beim Lagern keine Veränderung der guten Bedruckbarkeit erleiden.
Die so behandelten Polyäthylenfolien bzw. Druckträger mit Polyäthylenoberflächen lassen sich in allen Druckverfahren, wie z. B. im Hochdruck, Flachdruck, Tiefdruck und Siebdruck, einwandfrei bedrucken.
Ganz gleich, in welchem Druckverfahren aufgebracht, liegen die Druckfarbenschichten an allen Stellen gleichmäßig auf, sind und bleiben kratzfest und blättern nicht ab. Die Verschweißbarkeit des so behandelten Materials bleibt unverändert erhalten.
Beispiel In einer Reaktionskammer wird Polyäthylenfolie mit Chlor und Schwefeldioxyd behandelt. Das Verhältnis zwischen Chlor und Schwefeldioxyd beträgt 1:2 Mol. Die Reaktionskammer wird mit UV be- strahlt. Die Reaktion läuft bei einer Temperatur von 450 C, wobei die Durchlaufgeschwindigkeit der Folie so eingestellt ist, daß eine möglichst kurze Reaktionsdauer von 3 bis 5 Sekunden erreicht wird. Anschlieflend wird das dem Reaktionsgut anhaftende Gas in einer Kammer mit Frischluft entfernt. Die Folie wird anschließend bedruckt.
PATEWTANSPRC (:HE 1. Verfahren zum Aufbringen von Farbschichten auf Polyäthylen, insbesondere im Druckverfahren, wie Hochdruck, Flachdruck, Tiefdruck und Siebdruck, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen derartiger Druckträger sulfochloriert, d. h. mit einem Gasgemisch aus Chlor und Schwefeldioxyd, unter gleichzeitiger UV-Bestrahlung behandelt und dann Farbschichten auf sie ausgetragen werden.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckträger im Reaktionsraum mit einem Gasgemisch aus Chlor und Schwefeldioxyd zur Reaktion gebracht wird, wobei Chlor und Schwefeldioxyd im molaren Verhältnis, besser aber Schwefeldioxyd im Überschuß vorhanden ist.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch seine Durchführung bei Gegenwart von Katalysatoren an der Polyäthylenoberfläche.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgut während einer sehr kurzen Reaktionsdauer einer UV-Bestrahlung ausgesetzt wird, wobei Temperaturen zwischen 15 und 700 C vorherrschen können und die Reaktion bei Normal- bzw. Überdruck durchgeführt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Reaktionsraum kommende Reaktionsgut entweder im Vakuum oder durch Frischluft vom anhaftenden Gasgemisch befreit wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Reaktionsraum kommende Reaktionsgut mit Wasser oder verdünnten Alkalien bei Raum- oder höherer Temperatur behandelt wird.