DE1571022B2

DE1571022B2 - Verfahren zum kontinuierlichen beschichten von thermoplastischepolyesterfolien

Info

Publication number: DE1571022B2
Application number: DE19631571022
Authority: DE
Inventors: Walter Dr.; Braunisch Herbert Dr.; Lehhart Helga; 6200 Wiesbaden Seifried
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-11-14
Filing date: 1963-11-14
Publication date: 1972-02-17
Also published as: DE1571022C3; JPS509827B1; US3322553A; BE655644A; LU47332A1; GB1074506A; DE1571022A1

Description

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Form einer Dispersion, besonders einer wäßrigen Di- werden muß, da Trocknen, Haftfestmachen und gespersion, die gegebenenfalls noch Schlupfmittel, bei- gebenenfalls Fixieren der Schicht in dem gleichen spielsweise dispergiertes Polyvinylchlorid oder andere Arbeitsschritt durchgeführt werden,
für die Folienführung und -verarbeitung bekannte Zu- Die beschichteten Folien lassen sich auf Grund sätze enthalten kann, durch geeignete Vorrichtungen, 5 dieser besonderen Eigenschaften auf verschiedenen beispielsweise durch Walzen oder auch im Tauch- Anwendungsgebieten mit Vorteil verwenden. Insverfahren, auf eine oder auf beide Seiten der Folie besondere sind sie für die Fertigung von Magnettonaufgebracht. Schließlich passiert die so beschichtete bändern und zur Verpackung von feuchtigkeitsnoch feuchte Folie die Wärmezone, die sich auf einer empfindlichen Gütern und Lebensmitteln, beispiels-Temperatur oberhalb der Schmelz- bzw. Erweichungs- io weise von kochfertigen Gerichten, geeignet,
temperatur des Copolymeren befindet. Die Führung Die Erfindung wird durch die F i g. 1 bis 4 und die der Folienbahn in der Wärmezone erfolgt unter Span- Beispiele erläutert.

nung, beispielsweise in einem Kluppenrahmen. Hier- An Hand der F i g. 1 bis 3 werden drei mögliche durch wird ein nennenswerter Längs- und Quer- Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in schrumpf der Folie während der Wärmebehandlung 15 jedem Falle auch eine Thermofixierung der Trägerverhindert. In dieser Zone wird die aufgetragene folie erfolgt, beschrieben. Jede der F i g. 1 bis 3 zeigt Schicht getrocknet und haftfest gemacht. Gleichzeitig den Längsschnitt und die dazugehörige Draufsicht erfolgt meist auch die Thermofixierung der Folie, vor- der betreffenden Vorrichtung in schematischer Darausgesetzt, daß man die Temperatur der Wärmezone stellung.

so wählt, daß eine Thermofixierung des betreffenden 20 F i g. 1 zeigt ein Strecksystem, in dem biaxial ge-

Folienmaterials möglich ist. Die Thermofixierungs- streckte Folien durch Querstreckung, nachfolgende

temperaturen für die Polyester liegen bekanntlich Längsstreckung und abschließende Thermofixierung

zwischen 130 und 220⁰C. Besteht das Folienmaterial hergestellt werden können, wobei die Folie während

aus Polyäthylenterephthalat, sind Temperaturen zwi- der Querstreckung und der Fixierung in Kluppen-

schen 150 und 220° C, besonders zwischen 200 und 25 rahmen gehalten wird. Die Folie wird nach der Längs-

220°C. bevorzugt. Streckung, aber vor der Fixierung, beschichtet. 1 be-

Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, daß das deutet das Querstreckwerk, 2 das Längsstreckwerk, Trocknen und Haftfestmachen der Schicht in der 3 die Antragswalzen für die Dispersion der copoly-Wärmezone mit der Thermofixierung der Folie ge- meren Verbindung und 4 den Fixierrahmen. 5 und 6 koppelt ist. So kann man auch eine in einem früheren 30 stellen die Kluppenkettenpaare dar.
Arbeitsgang gestreckte und thermofixierte Folie er- F i g. 2 zeigt ein Strecksystem, in dem die Folien im findungsgemäß beschichten. In diesem Falle kann Unterschied zu F i g. 1 zuerst längs, dann quer genaturgemäß die Temperatur der Wärmezone auch streckt und schließlich fixiert werden. Die die Folien unterhalb der Fixierungstemperatur der Folie liegen. haltenden Kluppenkettenpaare sind wie in F i g. 1 an-Um die erstrebten vorteilhaften Eigenschaften der be- 35 geordnet und finden ebenfalls bei der Querstreckung schichteten Folie — hohe Haftfestigkeit bei möglichst und Fixierung Verwendung. Die Ziffern 1 bis 6 haben geringer Gasdurchlässigkeit — zu erzielen, muß die die in F i g. 1 angegebene Bedeutung.
Temperatur in der Wärmezone aber auch in diesem F i g. 3 zeigt ein Strecksystem, in dem biaxial ge-Falle mindestens so hoch wie die Schmelz- bzw. Er- streckte Folien durch Längsstreckung, nachfolgende weichungstemperatur des verwendeten Copolymeren 40 Querstreckung und abschließende Thermofixierung gewählt werden. Es ist auch in diesem Falle notwendig, hergestellt werden, wobei aber die Folie im Unterdaß die Folie unter Spannung geführt wird, z. B. in schied zu F i g. 2 zwischen Querstreckung und Thermoeinem Kluppenrahmen, um die Planlage der Folie fixierung nicht aus der Kluppenhalterung entlassen, nach dem Erhitzen zu gewährleisten. also in diesem Zustand auch beschichtet wird. Die

Die Verweilzeit der beschichteten Folie bei den er- 45 Ziffern 1 bis 4 haben die in F i g. 1 angegebene Be-

findungsgemäß einzuhaltenden Temperaturen ist so deutung. 7 bezeichnet das durchgehende Kluppen-

zu bemessen, daß eine möglichst vollständige Ent- kettenpaar.

fernung der Dispergierflüssigkeit erfolgt. Sie liegt im Erfindungsgemäß beschichtete uniaxial gestreckte

allgemeinen zwischen einigen Sekunden und einigen Folien kann man in den gleichen Vorrichtungen her-

Minuten, vorzugsweise unter einer Minute. 50 stellen, läßt dann aber jeweils die erste Streckstufe weg.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf F i g. 4 zeigt ein Diagramm, in dem die Abnahme die Folie aufgetragenen Schichten haften überraschend der Gasdurchlässigkeit einer erfindungsgemäß begut und lassen sich mit einfachen mechanischen schichteten Folie in Abhängigkeit von der Behand-Mitteln nicht mehr entfernen, desgleichen nicht nach lungstemperatur in der Heizzone dargestellt ist. Auf längerem Kochen. Auch weisen diese Schichten die 55 der Abszisse ist diese Temperatur / [° C], auf der Oroptimalen Schichtdicken von 2 bis 4 μ auf. Die er- dinate das Gasvolumen ν in Kubikzentimetern, das findungsgemäß hergestellten beschichteten Folien durch die Fläche von einem Quadratmeter der bezeigen daher eine sehr gute Heißsiegelfähigkeit und schichteten Folie in der Zeit von 24 Stunden hindurch-Gasundurchlässigkeit. Verwendet man beispielsweise tritt, angegeben. Als Folie wurde eine biaxial gestreckte Polyäthylenterephthalat als Trägerfolie und erhitzt die 60 Polyäthylenterephthalatfolie, als Schicht ein Mischbeschichtete Folie über den Schmelzpunkt des Copoly- polymerisat von Vinylidenchlorid und Methacrylmeren hinaus, so erhält man ein kochfestes Material, säuremethylester, als Gas Kohlendioxid verwendet, dessen Gasdurchlässigkeit gegenüber derjenigen von Man erkennt, daß bei Arbeitstemperaturen, die unterin bekannter Weise beschichtetem Polyäthylentereph- halb des Schmelzpunktes des Copolymerisates liegen, thalat auf etwa die Hälfte verringert ist. Schließlich 65 die Gasdurchlässigkeit zwischen 30 und 40 cm³/m² besteht ein wesentlicher wirtschaftlicher Vorteil des 24 h liegt, also noch relativ hoch ist. Sie nimmt sprung-Verfahrens darin, daß die Folie nach der Beschichtung haft ab, wenn man Behandlungstemperaturen im Bekeinem besonderen Trocknungsprozeß unterworfen reich des Schmelzpunktes der copolymeren Verbin-

-dung wählt und erreicht Werte zwischen 10 und 20 cm³/m² 24 h, wenn die Behandlungstemperaturen genügend oberhalb des Schmelzpunktes der copolymeren Verbindung liegen.

Beispiel 1

Eine 25 μ dicke, biaxial gestreckte, noch nicht thermofixierte Polyäthylenterephthalatfolie wird einseitig mit einer wäßrigen Dispersion eines Vinylidenchlorid-Copolymeren, bestehend aus 91,5 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid, 1 Gewichtsprozent Acrylnitril, 6 Gewichtsprozent Methacrylsäuremethylester und 1,5 Gewichtsprozent Itakonsäure, mit einem Molekulargewicht M > 100 000 beschichtet. Der Feststoffgehalt der Dispersion beträgt 46°/₀· Anschließend wird die beschichtete Folie 10 Sekunden auf 200⁰C er-

hitzt. Die so behandelte Folie hat einen gleichmäßigen zusammenhängenden Beschichtungsauftrag von etwa 3 μ Dicke, ist klar, haftfest, heißsiegelfähig und kochfest.

Beispiel 2

Eine 12,5 μ dicke, biaxial gestreckte, noch nicht fixierte Polyäthylenterephthalatfolie wird beidseitig mit einer Dispersion der im Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung beschichtet und anschließend bei 200⁰C thermofixiert. Die so behandelte Folie weist auf jeder Seite eine etwa 3 μ dicke, gleichmäßige und zusammenhängende Beschichtung auf. Sie ist zur Herstellung von Tonband besonders geeignet, da sie außer den im Beispiel 1 beschriebenen Eigenschaften zusätzlich eine besonders hohe Dimensionsstabilität zeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Es wurde nun ein Verfahren zum kontinuierlichen Patentansprüche: Beschichten von thermoplastischen Polyesterfolien mit Vinylidenhalogenid-Copolymeren gefunden, nach dem

1. Verfahren zum kontinuierlichen Beschichten die obengenannten Nachteile vermieden werden. Das von gereckten und gegebenenfalls thermofixierten 5 Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die thermoplastischen Polyesterfolien, insbesondere Folie mit mindestens einem Vinylidenhalogenid-Coaus Polyäthylenterephthalat mit Vinylidenchlorid- polymeren beschichtet -und anschließend unter Span-Copolymeren, wobei die Schicht in der Wärme ge- nung auf eine Temperatur erhitzt, die mindestens trocknet wird, dadurch gekennzeich- gleich der Schmelz- bzw. Erweichungstemperatur des net, daß man die Folie mit mindestens einem io bzw. der Vinylidenhalogenid-Copolymeren ist.
Vinylidenchlorid-Copolymeren beschichtet und an- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zwar in schließend unter Spannung auf eine Temperatur vielen Fällen die Folie, niemals dagegen die auf ihre erhitzt, die mindestens gleich der Schmelz- bzw. Oberfläche aufgetragene Schicht gestreckt. Die Dicke Erweichungstemperatur des bzw. der Vinyliden- dieser Schicht bleibt somit erhalten. Auch erübrigt chlorid-Copolymeren ist. 15 sich die Verwendung eines Haftvermittlers. Die ge-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- wünschte Haftfestigkeit zwischen Folie und Oberzeichnet, daß man die Folie unmittelbar nach der flächenschicht wird vielmehr durch Erwärmen der beStreckung beschichtet und danach auf eine Tempe- schichteten Folie am Ende des Prozesses unter Schmelratur erhitzt, bei der gleichzeitig das Copolymerisat zen bzw. Erweichen der Vinylidenhalogenid-Copolyaufgeschmolzen und die Trägerfolie thermofixiert 20 nieren erreicht.

wird. Die erfindungsgemäß zu beschichtenden thermo

plastischen Kunststoffolien bestehen aus Polyestern oder Mischpolyestern, die durch Polykondensation aromatischer Dicarbonsäuren, besonders Benzoldicar-25 bonsäuren, mit niederen aliphatischen oder cycloaliphatischen Diolen entstanden sind. Besonders ge-

Es ist bekannt, daß man unverstreckte und ver- eignet sind Polyäthylenterephthalatfolien. Jedoch kann streckte thermoplastische Kunststoffolien ein- oder die Terephthalsäure im Polyäthylenterephthalat auch beidseitig mit Stoffen beschichten kann, die man durch ganz oder teilweise durch eine oder mehrere andere Copolymerisation von Vinylidenchlorid und anderen 30 Dicarbonsäuren, beispielsweise Isophthalsäure, das polymerisationsfähigen Stoffen, beispielsweise Estern Äthylenglykol ganz oder teilweise durch andere Diole, oder Nitrilen der Acryl- oder Methacrylsäure, erhalten beispielsweise Propylenglykol, n-Butylenglykol, Cyclohat. Die so beschichteten Folien zeichnen sich gegen- hexandiol-(l,4) ersetzt sein. Ferner können auch Geüber den unbeschichteten Folien durch eine erhöhte mische verschiedener Polyester verwendet werden.
Heißsiegelfähigkeit und eine verminderte Gasdurch- 35 Die für die Beschichtung geeigneten Stoffe sind lässigkeit aus. In der Praxis erreicht man Beschichtungs- hochmolekulare Verbindungen, die durch Copolydicken zwischen etwa 2 und 4 μ. Das Aufbringen merisation eines Vinylidenhalogenids mit mindestens stärkerer Schichten ist verfahrenstechnisch schwierig einer anderen olefinisch ungesättigten Verbindung her- und für den gewünschten Verwendungszweck auch gestellt sind. Das diesen Copolymeren zugrunde lienicht erforderlich. 40 gende Vinylidenhalogenid ist bevorzugt Vinyliden-

Zur Erzielung einer haftfesten Beschichtung war es chlorid. Die Copolymerisationskomponente ist im allbisher unumgänglich, die Trägerfolie entweder vor der gemeinen eine einfach olefinisch ungesättigte alipha-Beschichtung mit einem Haftvermittler zu versehen tische Mono- oder Dicarbonsäure mit höchstens oder nach der Beschichtung zu strecken. Beide Mög- 5 C-Atomen, die auch in Form ihres Esters mit einem lichkeiten sind aber mit erheblichen Nachteilen ver- 45 niederen Alkanol oder in Form ihres Nitrils vorliegen bunden. Der zusätzliche Auftrag eines Haftvermittlers kann. Acrylnitril, Acrylsäuremethylester, Methacrylzwingt im allgemeinen zu einer diskontinuierlichen säuremethylester, Methacrylcäureäthylester und Ita-Herstellungsweise der beschichteten Folien, was tech- konsäure sind häufig besonders bevorzugt. Jedoch nisch umständlich und unwirtschaftlich ist. Durch die können die Copolymeren auch andere ungesättigte uni- oder biaxiale Streckung der beschichteten Folie so Carbonsäuren oder deren Ester, beispielsweise Maleinwird die ursprüngliche Beschichtungsstärke von 2 bis säure oder Crotonsäure, als Polymerisationskompo-4μauf etwa 0,1 bis 0,8μ verringert. Auch fallen Unter- nenten enthalten. Die Vinylidenhalogenid-Komposchiede in der ursprünglichen Beschichtungsstärke nente liegt in den copolymeren Verbindungen bevornach der Streckung bedeutend mehr ins Gewicht. So zugt im molaren Überschuß vor und kann beispielskönnen Trägerfolien mit rauhen Oberflächen nach 55 weise bis zu 95 Gewichtsprozent betragen. Für die einer Beschichtung und anschließenden Streckung so- Beschichtung eignen sich auch Gemische verschiegar Beschichtungslücken aufweisen. Die Heißsiegel- dener dieser Copolymeren.

fähigkeit und die Gasundurchlässigkeit der so herge- Das Verfahren wird zweckmäßig so durchgeführt,

stellten ungenügend bzw. ungleichmäßig beschichteten daß man die Folie in einem einzigen Arbeitsgang zuFolien und Filme genügen daher in den meisten Fällen 60 nächst streckt, unmittelbar danach beschichtet und nicht den Anforderungen der Technik. dann erhitzt, wobei die Temperatur so gewählt wird,

Es ist auch bereits ein Verfahren zur Beschichtung daß sie auch für die gleichzeitige Thermofixierung der von gereckten und thermofixierten Polyäthylentereph- Folie ausreicht. Hierbei wird die Folie zunächst in thalatfolien mit Vinylidenchloridpolymeren bekannt, einer Streckzone in bekannter Weise uni- oder biaxial bei dem das Polymere nach dem Auftrag bei 120 bis 65 gestreckt, wobei die biaxiale Streckung als Längsquer-130⁰C getrocknet wird. Auf diese Weise aufgebrachte oder als Querlängsstreckung erfolgen kann. Dann Beschichtungen sind jedoch nicht kochfest und zeigen passiert die Folie die Beschichtungszone. In dieser eine relativ hohe Gasdurchlässigkeit. wird die copolymere Verbindung vorzugsweise in