DE1571029B2

DE1571029B2 - Verfahren zur Herstellung hydrophiler Polyvinylalkoholschichten

Info

Publication number: DE1571029B2
Application number: DE1571029A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. 6500 Mainz Seibel; Klaus Dr. 6200 Wiesbadenschierstein Thoese
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1965-02-15
Filing date: 1965-02-15
Publication date: 1974-04-25
Also published as: BE676457A; DE1571029A1; US3505264A; NL6601129A; DE1571029C3; GB1126952A

Description

stellt damit Schichten auf Unterlagen her, so erweisen sich die trockenen Schichten als in ihren Eigenschaf-

Erfahrungsgemäß erzielt man eine gleichmäßigere ten, besonders im Grade der Wasserunlöslichkeit, Verteilung von Substanzen in Schichten, die aus überlegen gegenüber Schichten aus Polyvinylalkoholhydrophilen Kolloiden, z. B. Gelatine, Polyvinylalko- 25 lösungen, denen Polyvinylacetatdispersionen ohne hol, Cellulosederivaten oder Kasein auf Schichtträ- Polyvinylalkohol-Schutzkolloid zugesetzt waren, gern gebildet sind, wenn man die betreffenden Sub- Gegenüber den in der USA.-Patentschrift 2 510 257 stanzen in wäßriger Lösung in die bereits vorgebil- beschriebenen Beschichtungen zeichnen sich die erdeten Kolloidschichten durch Diffusion einbringt. findungsgemäßen durch eine größere Hydrophile aus. Dieses Verfahren ist der Methode überlegen, bei der 3° Gegenüber den Beschichtungen der USA.-Patentdie Substanzen zusammen mit dem hydrophilen schrift 2 614 087 sind die erfindungsgemäßen wasser-Kolloid und gegebenenfalls Pigment auf die Schicht- beständiger.

träger aufgebracht werden. Zur erfindungsgemäßen Herstellung der unlöslichen Die vorgenannten Arbeitsweisen sind von tech- Polyvinylalkoholschichten mischt man als Vernischem Interesse und werden beispielsweise zur 35 netzungsmittel Harnstoff-Formaldehyd- und/oder Sensibilisierung hydrophiler Schichten mit lichtemp- Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate enthaltende findlichen oder wärmeempfindlichen Stoffen praktisch wäßrige Lösungen von Polyvinylacetat, in dem wenigfür Zwecke der Reprographie vielfach angewandt. stens 88% der Estergruppen hydrolisiert sind (K-Wert Da die Gleichmäßigkeit der Sensibilisierung der gleich oder höher als 30), mit einem hohen Anteil Schicht in der Reprographie besonders wichtig ist, 40 eines in Wasser angeteigten Pigments, z. B. Ton, SiIibevorzugt man die Sensibilisierung der bereits vorge- kat- oder TiO₂-Pigment und gegebenenfalls Pigmentbildeten Kolloidschicht nach der Diffusionsmethode. farbstoffen, und setzt der Mischung als dritte Kompo-Nach bekannten Verfahren benötigt man lange nente eine Polyvinylacetat-Dispersion zu. Je nach den Härtungszeiten oder hohe Temperaturen, um Schich- geforderten Eigenschaften der Schichten können die ten, die Polyvinylalkohol enthalten, auszuhärten. 45 Mischungsverhältnisse dabei in weiten Grenzen Dabei treten störende Nebenerscheinungen auf, wie schwanken. Wie die Mischungsdiagramme der Fig. 1 etwa Schrumpfen der Schichten oder der bahnförmi- bis 3 zeigen, liegen je nach dem verwendeten PoIygen Unterlagen. vinylalkohoI-Typ, der also nicht mehr als 12% nicht-Aus der USA.-Patentschrift 2510 257 sind Be- hydrolisierte Estergruppen enthalten darf, die optischichtungen mit wäßrigen Polyvinylacetat-Emul- 50 malen Mischungen in einem typischen Bereich,
sionen bekannt, die Polyvinylalkohol als Schutz- Für die Erfindung geeignete Polyvinylalkohole, das kolloid enthalten. Diese Beschichtungen sind durch sind durch Verseifung von Polyvinylacetat hergestellte den Zusatz des sehr starken Vernetzungsmittels GIy- Produkte, in denen nicht mehr als 12% der Esteroxal wasserunlöslich gemacht, wodurch sie für die gruppen unverseift geblieben sind, sind im Handel Verwendung in der Reprographie nicht' mehr aus- 55 erhältlich. Polyvinylacetatdispersionen, die Polyvinylreichend hydrophil sind, um sie mit wäßrigen Lösun- alkohol als Schutzkolloid enthalten, sind ebenfalls im gen beschichten zu können. Handel erhältlich.

In der USA.-Patentschrift 2 614087 werden wäß- Die erfindungsgemäß verwendeten Vernetzungsrige Dispersionen von Polyvinylacetat beschrieben, mittel Harnstoff-Formaldehyd- und Melamin-Formdie Polyvinylalkohol oder kein Vernetzungmittel ent- 60 aldehyd-Vorkondensate sind ebenfalls Handelsprohalten. Mit solchen Dispersionen hergestellte Schich- dukte. Ferner setzt man in bekannter Weise als ten sind zwar ausreichend hydrophil, jedoch unge- Härtungskatalysatoren Säuren zu. Der pH-Wert der nügend wasserbeständig. erfindungsgemäß zu verwendenden Dispersionen liegt Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein daher im sauren Bereich. Vorteilhaft ist er kleiner Verfahren zur Herstellung von Polyvinylalkohol- 65 als 4.

schichten zu finden, die einerseits hydrophil sind, um Die Härtungstemperatur und Härtezeitdauer bei

mit wäßrigen Lösungen beschichtet werden zu kön- der Beschichtung hängt von der aufgetragenen Menge

nen und die andererseits in Wasser, verdünnten ab. Bis zu einer Schichtdicke von etwa 10 μ erfolgt

die Aushärtung bei einer Oberflächentemperatur auf der Folie von 120 bis 130° C in 10 bis 20 Sekunden. Die erfindungsgemäß hergestellten Schichten sind je nach ihrer Zusammensetzung mehr oder weniger hydrophil, sie lassen sich z. B. mit wäßrigen Lösungen von licht- oder wärmeempfindlichen Substanzen durch Diffusion sensibilisieren, sind jedoch in Wasser, in verdünnten Alkalien oder Säuren und in Lösungsmitteln unlöslich. Sofern die erfindungsgemäß hergestellten Schichten auf bahnförmigen Materialien aus Kunststoffen, z.B. Folien aus Celluloseacetat, Polyäthylenterephthalat oder Polycarbonat, gebildet werden, kann es vorteilhaft sein, zu ihrer Verankerung die Folien mit einem dünnen Vorstrich eines handelsüblichen Polyurethanklebers zu versehen. Auf bahnförmigen Materialien aus Papier haften die erfindungsgemäß hergestellten Schichten ohne Haftvermittler.

Die unlöslichen hydrophilen Schichten haben eine hohe Durchlässigkeit für Gase und Dämpfe und besitzen eine gute Saugfähigkeit besonders für wäßrige Lösungen. Bei ihrer Herstellung wirkt sich vorteil- φ haft aus, daß durch den Zusatz des dispergierten Polymerisats und/oder Copolymerisate von Vinylacetat die Viskosität der wäßrigen Beschichtungsdispersion niedrig ist und daß die Härtung nach kurzer Zeit erfolgt ist. Man kann daher bei der Bildung der Schicht mit entsprechend höheren Konzentrationen unter Verwendung schneilaufender Beschichtungsmaschinen arbeiten, was besonders wirtschaftlich ist.

Beispiel 1

Auf 40 μ dicke Folien aus Polyäthylenterephthalat mit einem etwa 2 μ dicken Haftstrich aus handelsüblichem Polyurethankleber werden etwa 10 μ dicke Filme gegossen. Sie bestehen gemäß den in Fig. 1 eingetragenen Mischungsverhältnissen aus verseiftem Polyvinylacetat mit 12% unverseiften Estergruppen (die Viskosität einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20° C beträgt 4 cP, der K-Wert beträgt 30), aus Aluminiumsilikat-Pigment und aus einer homopolymeren Polyvinylacetat-Dispersion mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid. Die Filme werden 2 Minuten bei 140° C im Trockenschrank getrocknet. Diese Trocknungsbedingungen entsprechen einer Trocknung bzw. Härtung von 15 Sekunden in einer Produktionsmaschine, wobei die Folie eine Oberflächentemperatur von 125° C hat. Das Pigment wird 12 Stunden in einer Kugelmühle gemahlen. Als Härter wird 5% Dimethylolharnstoff, bezogen auf das verseifte Polyvinylacetat, verwendet, und die Dispersion wird mit Salzsäure auf pH 3 bis 4 hergestellt.

Geprüft wird die Löslichkeit der Filme durch Tamponieren mit l,2%iger Natriumtriphosphat-Lösung (pH-Wert 11). Ausgehärtete Proben sind nach diesem Test in Natriumtriphosphat-Lösung unlöslich. F i g. 1 zeigt ein Mischungsdiagramm der in diesem Beispiel verwendeten Komponenten Aluminiumsilikat-Pigment, verseiftem Polyvinylacetat mit 12% unverseiften Acetylgruppen und homopolymere Polyvinylacetat-Dispersion mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid. In dem Diagramm ist der Bereich der ausgehärteten Proben eng schraffiert eingezeichnet. Mischungen mit weniger als 5% verseiftem PoIyvinylacetat wurden nicht geprüft, da sie nicht ausreichend hydrophil sind.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren.

Der hier verwendete Polyvinylalkohol enthält 2% unverseifte Acetylgruppen (die Viskosität einer 4%igen wäßrigen Lösung bei 20° C beträgt 4 cP, der K-Wert beträgt 30). Die Mischungsverhältnisse von Aluminiumsilikat-Pigment, Polyvinylalkohol mit 2% unverseiften Acetylgruppen und homopolymere Polyvinylacetat-Dispersion mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid sind in Fig. 2 dargestellt. Die ausgehärteten Schichten lösen sich nicht in l,2%iger Natriumtriphosphatlösung.

Beispiel 3

Es wird wie in Beispiel 1 beschrieben verfahren; der verwendete Polyvinylalkohol enthält 2% unverseifte Acetylgruppen (die Viskosität einer 4%igen wäßrigen Lösung beträgt bei 20° C 10 cP, der K-Wert ist 50). Ferner wird in diesem Beispiel copolymeres Polyvinylacetat-Dispersion mit Polyvinylalkohol als Schutzkolloid verwendet.

F i g. 3 zeigt das Mischungsdiagramm dieses Bei-

spiels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

Alkalien und Säuren sowie in Lösungsmitteln unlös-

Patentanspruch: lieh sind.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen

Verfahren zur Herstellung hydrophiler Poly- zur Herstellung hydrophiler Polyvinylalkoholschichvinylalkoholschichten, die gegebenenfalls pigment- 5 ten, die gegebenenfalls pigmenthaltig sind, aus wäßhaltig sind, aus wäßrigen Polyvinylalkohollösun- rigen Polyvinylalkohollösungen auf Unterlagen unter gen auf Unterlagen unter Vernetzung, dadurch Vernetzung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Herstellung der Schichten weichmacherfreie, als VerSchichten weichmacherfreie, als Vernetzungs- netzungsmittel Harnstoff-Formaldehyd- und/oder mittel Harnstoff-Formaldehyd- und/oder MeI- io Melamin-Formaldehyd-Vorkondensate enthaltende amin-Formaldehyd-Vorkondensate enthaltende wäßrige Lösungen von Polyvinylalkohol mit nicht wäßrige Lösungen v|n Polyvinylalkohol mit nicht mehr als 12% noch unverseiften Estergruppen, denen mehr als 12% noch unverseiften Estergruppen, Polyvinylalkohol als Schutzkolloid enthaltende Disdenen Polyvinylalkohol als Schutzkolloid enthal- persionen von Homopolymerisaten und/oder Copolytende Dispersionen von Homopolymerisaten und/ 15 merisaten des Vinylacetats zugesetzt sind, verwendet oder Copolymerisaten des Vinylacetats zugesetzt werden.

sind, verwendet werden. Setzt man den erfindungsgemäß verwendeten PoIy-

'"■'■ vinylalkohollösungen solche Dispersionen von PoIy-

. -i: vinylacetat oder eines seiner Copolymeren hinzu, die

20 Polyvinylalkohol als Schutzkolloid enthalten, und