DE1569933C3

DE1569933C3 - Heißsiegelfolien

Info

Publication number: DE1569933C3
Application number: DE1569933A
Authority: DE
Inventors: Pierre Limay Yvelines Hullot (Frankreich)
Original assignee: CELLOPHANE INVESTMENT Co Ltd ALDERNEY KANALINSELN (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: CELLOPHANE INVESTMENT Co Ltd ALDERNEY KANALINSELN (GROSSBRITANNIEN)
Priority date: 1965-06-18
Filing date: 1966-06-18
Publication date: 1975-02-06
Also published as: FR1464616A; DE1569933A1; US3483022A; DE1569933B2

Description

Es ist bekannt, Folien aus synthetisch hergestellten Stoffen, beispielsweise mit einem Lack, zu überziehen, der geeignet ist, einige ihrer Eigenschaften, im besonderen ihre Undurchlässigkeit, zu verbessern, ihnen ein glänzendes Aussehen zu geben, vor allem die nicht heißsiegelbaren heißsiegelbar zu machen. Zu diesen Lacken gehören beispielsweise die auf Nitrocullelose aufgebauten, ferner die auf Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid oder auf einigen ihrer Copolymerisate aufgebauten Lacke. Nun arbeiten die gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Siegelwerkzeuge bei immer größer werdenden Geschwindigkeiten. Das macht es erforderlich, daß die lackierten Folien sich außerordentlich schnell versiegeln und zieht es nach sich, daß die Siegelgeschwindigkeit dieser Lacke ständig erhöht wird.

Da die Kontaktdauer zur Zeit des Siegeins kurzer ist, bringt die Zunahme an Geschwindigkeit für die gleiche Temperatur der Siegelwerkzeuge eine Abnahme der Temperatur mit sich, auf die der Überzug während des Siegeins gebracht wird. Infolgedessen arbeiten die Siegelgeräte bei einer Temperatur, die' näher an der unteren Grenze des Temperaturbereichs liegt, bei dem Siegelung stattfinden kann, oft sogar bedenklich nahe bei dieser Temperaturgrenze.

Es kommt daher oft vor, daß die Siegelwerkzeuge verschmutzen, weil sich allmählich Teile der Überzugsmasse, d. h. der Siegelschicht, darauf absetzen. Diese abgesetzte Überzugsmasse wirkt als Wärmeisolator und setzt auch noch die Temperatur herunter, auf die der Überzug tatsächlich erhitzt wird; diese fällt schnell unter die Siegelgrenztemperatur. Auch ist häufiger, Reinigen der Siegelwerkzeuge unvermeidlich.

Dieser Nachteil trat beim Gebrauch von langsam laufenden Maschinen, die mit hoher Siegeltemperatur und starkem Druck arbeiten, ausnahmsweise auf, wird aber bei Benutzung von schnellaufenden Maschinen geläufig und ist um so lästiger, als er die mit ihrem Gebrauch angestrebte Ertragssteigerung geradezu aufhebt.

Um dem abzuhelfen, hat man speziell die Siegelorgane behandelt, um das Haftenbleiben des Überzugs

ίο daran zu vermeiden, beispielsweise sie anodisch oxidiert oder mit Siliconen behandelt. Aber diese Verfahren erfordern den Gebrauch von teuren Spezialmetallen und haben sich als ungenügend wirksam erwiesen.

Eine bessere Lösung der Schwierigkeit wäre in der Verwendung heißsiegelbarer Überzüge zu sehen, die keine merkliche Verschmutzung der Siegelwerkzeuge verursachen. Zwar kennt man Überzüge, die nach der Siegelung nicht an den Siegelwerkzeugen kleben blei-

ben, aber es haben sich keine Überzüge gefunden, die Verschmutzung der Siegelwerkzeuge vermeiden oder wenigstens merklich verringern.

Die Erfindung bezweckt die Schließung dieser Lücke und hat heißsiegelbare Überzüge für Folien aus synthetisch hergestellten Stoffen zum Gegenstand, die die Siegelwerkzeuge nicht oder in praktisch nicht störendem Maße verschmutzen.

Es wurde gefunden, daß durch Zufügung einer kleinen Menge pflanzlicher öle, die zuvor mit geeigneten Säuren, vorzugsweise organischen Säuren, behandelt waren, zu den Heißsiegelschichten die vorerwähnte Verschmutzung der Siegelwerkzeuge sehr weitgehend ausbleibt und die sich aus der Verschmutzung ergebenden Nachteile beseitigt werden.

Die Heißsiegelfolien gemäß der Erfindung mit thermoplastischen, heißsiegelbaren Schichten auf einer 'oder beiden Seiten sind durch heißsiegelbare Schichten mit einem Gehalt von nicht mehr als 5% an pflanzlichen ölen, deren Säureindex höher ist als der normale Säureindex der anwesenden Pflanzenöle, gekennzeichnet.

Aus der USA.-Patentschrift 2 502 606 ist ein Verfahren zum Modifizieren von nicht entwässertem, geblasenem Rizinusöl bekannt, bei dem das geblasene

öl, das die für das Rohöl charakteristischen Hydroxylgruppen aufweist, mit 2 bis 20 Gewichtsprozent Maleinsäure oder nahe verwandten Säuren bei Temperaturen zwischen 70 und 140⁰C in Abwesenheit von anderen Reagenzien 1 bis 12 Stunden umgesetzt wird.

Bei dem geblasenen Rizinusöl handelt es sich um ein oxydiertes öl, das gemäß den Ausführungen in der USA.-Patentschrift 2 502 606 wesentlich als Ausgangsmaterial ist, da mit natürlichem Rizinusöl keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden.

Das bekannte Produkt kann als Weichmacher für Nitrocellulose und als Dispersionsmittel für Pigmente dienen.

Die USA.-Patentschrift gibt keinen Hinweis darauf, wie das Problem der Verschmutzung der Siegelwerkzeuge gelöst werden kann.

Jedes genügend reine pflanzliche öl ist brauchbar. Die Wirksamkeit ist jedoch verschieden und richtet sich nach Art und Beschaffenheit des angewendeten Öls. Es hat sich erwiesen, daß gute Ergebnisse beispielsweise mit Leinöl und Rizinusöl erhältlich sind.

Je größer die dem Überzug zugefügte Menge Pflanzenöl ist, um so besser ist der Effekt. Die zugefügte Menge darf aber nicht so groß sein, daß sie die

3 4

Siegelfähigkeit des Überzugs nennenswert vermindert. niedrig viskose Nitrocellulose 45 g

Sie darf ferner keine übermäßige Plastifizierung des Paraffin vom Schmelzpunkt 61^CC 2 g

auf die Unterlagefolie aufgebrachten Überzugs herbei- Dibutylphthalat 20 g

führen. Im allgemeinen läßt sich sagen, daß diese Dicyclohexylphthalat 20 g

Nachteile nicht entstehen, wenn die in dem Überzug 5 polymerer Mono-terpenomaleinsäure-

enthaltene Menge Pflanzenöl 5% nicht überschreitet. ester von Äthylenglykol 8 g

Es kann vorteilhaft sein, sie bei 3% zu halten. teilpolymerisiertes Kolophonium .... 3 g

Die voraufgehende Behandlung des pflanzlichen Öls Maleinsäure 1,5 g

mit einer Säure ist unerläßlich. Vorzugsweise wird Bentonit 0,5 g

dafür eine organische Säure verwendet, beispielsweise io "~~
Zitronensäure, dei dem öl einen gewissen Säuregrad iuu,ug
erteilt. Es zeigt sich, daß der Säureindex des behandelten Pflanzenöls, das dem Überzug einverleibt ist, hoch Die Cellulosefolie war während ihrer Herstellung mit genug sein muß, wenn die Verschmutzung der Siegel- einem Gehalt von 0,5 bis 1 Prozent Harnstoff-Formalwerkzeuge wirksam vermieden werden soll. Nichts- 15 dehyd-Harz als Verankerungsmittel ausgestattet wordestoweniger ist keine direkte Beziehung zwischen den. Bei dem oben angegebenen Heißsiegeltest verdem Säureindex und der Verminderung der Ver- schmutzte die beschichtete und getrocknete Folie die schmutzungzu verzeichnen. Die Verschmutzung nimmt ganze Oberfläche des Siegel Werkzeugs; ihr Versogar zu, wenn der Säureindex zu hoch wird. Unter schmutzungsindex beträgt also 100.
»Säureindex« ist hier ein Index zu verstehen zwischen 2° Einer mit dem gleichen Lack, dem aber noch 3% dem des natürlichen Öls und dem, der der vollständigen natürliches Rizinusöl zugesetzt war, beschichteten Umwandlung der Ester in Fettsäuren entspricht; er Folie steht noch der Verschmutzungsindex 85 zu.
liegt vorteilhaft nahe bei dem Mittelwert, der sich aus Setzt man dem Überzug statt 3% natürliches Rizinusjenen beiden Indizes ergibt, die je nach dem verwende- öl 3% Rizinusöl zu, das 1,5 Stunden bei 16O⁰C mit ten öl verschieden sind. Mit anderen Worten, es 25 Zitronensäure im Verhältnis von 15% Zitronensäure handelt sich dann um pflanzliche öle, die etwa zur zu 85% Rizinusöl erhitzt war und danach einen Säure-Hälfte in die freien Fettsäuren umgewandelt sind, index von 71 aufwies, so geht der Verschmutzungs-

Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile index der so beschichteten Cellulosefolie nach dem treten besonders deutlich in Erscheinung beim gleichen Test praktisch auf 0 zurück. Die Heißsiegel-Gebrauch von Nitrocelluloselacken, die eine sehr starke 30 qualität des Lacks bleibt unverändert.
Verschmutzung der Siegelwerkzeuge herbeiführen. Die

Vorteile sind aber auch bei allen anderen Lacken sehr . ,

■ beachtlich, die eine noch sehr merkbare Verschmutzung ei spie

nach sich ziehen, besonders die Lacke auf der Grund- Auf eine Folie aus regenerierter Cellulose von der lage von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid oder 35 gleichen Art wie im Beispiel 1 angegeben wird ein Übereinigen ihrer Copolymerisate. zug aufgebracht, dessen Zusammensetzung der im

Die Anwendung der Erfindung bei heißsiegelbaren Beispiel !beschriebenen entspricht und dem 3% Leinöl

Überzügen ist unabhängig von der Unterlage, auf der zugesetzt ist, das 1,5 Stunden bei 180^cC mit Zitronen-

sich die heißsiegelbare Schicht befindet. Die Vorteile säure im prozentualen Verhältnis von 85:15 erhitzt

der Erfindung zeigen sich besonders, wenn Folien aus 4° war. Durch diese Behandlung war der Säureindex des

regenerierter Cellulose als Unterlage dienen. Die Er- Leinöls auf "43 gebracht. Durch die analog den im

findung hat aber auch fortschrittliche Wirkung bei Vorstehenden angegebenen Messungen durchgeführte

allen anderen Folien, die mit Hilfe von Überzügen Messungen wird für die Folie, deren Heißsiegelschicht

heißsiegelbar gemacht werden, besonders Polyester- Leinöl mit einem Säureindex 43 enthält, ein Ver-

folien. 45 schmutzungsindex zwischen 5 und 10 nachgewiesen,

Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen der Er- während eine Folie mit Lack ohne Zusatz von nach

läuterung der Erfindung. obigen Angaben behandeltem Leinöl den Verschmut-

Zur Bestimmung der verschmutzenden Wirkung der zungsindex 100 hat.
Überzüge wird dabei wie folgt verfahren. Mit einem

Siegelschuh aus Messing, dessen Oberfläche 38 · 28 mm 5° .

groß und der auf 12O⁰C erhitzt ist, werden 20 Siege- Beispiel 3

lungen an mit einem heißsiegelbaren Überzug be- Eine der im Beispiel 1 beschriebenen gleichartigen

schichteten Unterlagestreifen durchgeführt. Dann mißt Folie aus regenerierter Cellulose wird mit einem Lack

man die Oberfläche der Siegelwerkzeuge, die schmutzig beschichtet, der aus der Lösung von
geworden ist. Die Prozentzahl beschmutzter Ober- 55

fläche in bezug auf die Gesamtoberfläche des Siegel- 100 g Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymerisat

Werkzeugs stellt den Indexwert dar, wobei der Index (87% Vinylchlorid, 13% Vinylacetat) und

100 der völligen Verschmutzung der Siegelschuhober- 3 g Paraffin in

fläche entspricht. 600 g Methyl-Äthyl-Keton

_. . ... besteht und 0,2 g feinst verteiltes Siliciumdioxid ent-

Beispiel 1 _häk

Eine etwa 20 bis 40 g/m² wiegende Cellulosefolie Der Index der Verschmutzung der Siegelschuhe, ge-

mit etwa 15 Gewichtsprozent Glycerin wurde in üb- messen unter den oben angegebenen Bedingungen,

licher Weise auf jeder ihrer beiden Seiten mit einer ⁶5 liegt bei 80.

etwa 1,5 g/m² wiegenden Schicht, d. h. 3 g/m² auf Werden dem vorstehend beschriebenen Lack 2%

beiden Seiten zusammen, versehen, die auf 100 g Fest- Rizinusöl einverleibt, das nach den im Beispiel 1 ge-

stoff berechnet folgende Zusammensetzung hatte: machten Angaben mit Zitronensäure behandelt wurde

und den Säureindex 71 aufweist, so geht der in gleicher Weise wie oben gemessene Verschmutzungsindex auf 15 zurück.

Beispiel 4

Man beschichtet eine Folie aus regenerierter Cellulose, die der im Beispiel 1 beschriebenen Folie entspricht, mit einer Lackierlösung aus

100 g Copolymerisat von Vinylidenchlorid und
Acrylnitril

0,5 g Dilaurylketon in
600 g Tetrahydrofuran, der 0,2 g feinst verteiltes

Siliciumdioxid zugesetzt ist.

Die so beschichtete Folie ergibt einen Verschmutzungsindex der Siegelschuhe von 40. Bei Zufügung von 3%.Rizinusöl, das nach den im Beispiel 1 gemachten Angaben·' mit Zitronensäure behandelt war und den Säureindex 71 aufwies, zu obiger Lackierlösung, ίο geht der unter gleichen Bedingungen ermittelte Ver_r schmutzungsindex beim Heißsiegeln auf 5 zurück.

Claims

Patentansprüche:

1. Heißsiegelfolien mit thermoplastischen, heißsiegelbaren Schichten auf einer oder beiden Seiten, gekennzeichnet durch heißsiegelbare Schichten mit einem Gehalt von nicht mehr als 5% an pflanzlichen ölen, deren Säureindex höher ist als der normale Säureindex der anwesenden Planzenöle.

2. Heißsiegelfolien nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 3% an pflanzlichen ölen mit erhöhtem Säureindex.

3. Heißsiegelfolien nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Rizinusöl oder Leinöl mit erhöhtem Säureindex.

4. Heißsiegelfolien nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Schichten enthaltenen pflanzlichen öle einen durch Zitronensäurebehandlung erhöhten Säureindex aufweisen.

5. Heißsiegelfolien nach einem der Ansprüche I, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastischen, heißsiegelbaren Schichten aus Nitrocellulose oder Polyvinylchlorid oder Polyvinylidenchlorid oder einem Copolymerisat von Vinylchlorid oder Vinylidenchlorid bestehen.