DE1704862C3 - Verfahren zum Oberflächenbehandeln einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
Verfahren zum Oberflächenbehandeln einer Folie aus thermoplastischem KunststoffInfo
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Description
steht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung ein Dreikompo- 30 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Obernentensystem
ist, bestehend aus einer Hauptkom- flächenbehandeln einer Folie aus thermoplastischem
ponente von in Wasser unmischbarem starkem Kunststoff zur Erzeugung papierähnlichen Aussehens
Lösungsmittel für Polystyrol, einer weiteren Korn- und beschreibbarer Oberfläche, bei dem zumindest
ponente von für Polystyrol schwachlösendem oder auf eine der Oberflächen der Folie ein Lösungsmittel
nichtlösendem Mittel, das sowohl mit Wasser als 35 für den Kunststoff und nach der Reaktion des Löauch
mit dem starken Lösungsmittel mischbar ist, sungsmittels mit dem Kunststoff eine Extraktionsflüs-
und einer dritten Komponente in Form von Was- sigkeit aufgebracht wird, die sich mit dem Lösungsser,
wobei die flüssige Zusammensetzung im Zu- mittel mischt, jedoch den Kunststoff nicht löst, und
stand einer Wasser-in-öl-Emulsion gehalten wird. die Folie getrocknet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- 40 Bei einem vorbekannten Verfahren dieser Art
kennzeichnet, daß die Mengenverhältnisse der (britische Patentschrift 858 623) wird eine Polypropydrei
Komponenten so abgestimmt sind, daß sie len-Folie, um diese genau wie Papier beschriften zu
sich fast völlig ineinander auflösen. können, bei Temperaturen zwischen 140 und 180c C
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- mit einem Lösungsmittel behandelt, im konkrete-,
kennzeichnet, daß die polymere Kunststoff-Folie 45 Fall mit einem P .., um auf der Folienoberfläche
aus einem Mischpolymerisat aus 90 bis 50% eine dünne Schicht auszulösen. Danach wird diese
Polyäthylen und 10 bis 5O°/o Polystyrol oder derart behandelte Folienoberfläche mit einem Extrak-Polyvinylchlorid
besteht und daß das verwen- tionsmittel behandelt, das zwar gegenüber dem verdete
Lösungsmittel die Polyäthylenkomponente wendeten Lösungsmittel, jedoch nicht gegenüber der
zum Quellen bringt und die Polystyrol- oder 50 Kunststoff-Folie ein Lösungsmittel darstellt, um die
Polyvinylchloridkumponente löst. dünne, durch das Lösungsmittel gelöste Folienschicht
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, als sehr feines Pulver auf der Folienoberfläche ausdadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Be- zufallen.
handeln mit dem Lösungsmittel und dem Behan- Unter Ausfällen versteht man das Ausscheiden
dein mit der Extraktionsflüssigkeit eine Zwi- 55 von Stoffen, beispielsweise in Form von Kristallen,
schentrocknung erfolgt. Flocken oder Tröpfchen aus einer gesättigten Lö-
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, sung. Bei den Fällungsreaktionen werden durch Zudadurch
gekennzeichnet, daß zwischen der Be- sammengießen von zwei verschiedenen Lösungen auf
handlung mit dem Lösungsmittel und der Be- Grund eines chemischen Vorganges unlösliche Stoffe
handlung mit der Extraktionsflüssigkeit die Folie 60 ausgeschieden (Römpp, »Chemielexikon«, 6. Aufl.
mindestens einmal mit einem Lösungsmittel be- 1966, Spalte 520 und 521).
handelt wird, das mit dem ersten Lösungsmittel Nach dem Trocknen kann diese derart behandelte
mischbar und selbst von geringerem Quellver- Folie nunmehr beschriftet werden, da sie zur Aufmögen
ist, und daß die gegebenenfalls weiter an- nähme von Tinte, Druckfarben u. dgl. ausreichend
gewendeten Lösungsmittel in der Reihenfolge 65 haftfähig und porös ist. Bei dem durch das bekannte
ihrer Anwendung abnehmendes Quellvermögen Verfahren aus einer Folie gefertigten, papierähnlichen
aufweisen. Erzeugnis dringt die au? die Folie aufgebrachte Tinte
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, od. dgl. in die Pulverschicht ein und bleibt dort ledig-
3 4
! vorübergehend fixiert. Es ist daher unabdingbar »Gel« verwandelt wird (Römpp, »Chemielexikon«,
t hierauf folgende weitere Behandlung erforder- 6. Aufl., 1966, Spalte 521).
. lieh, nämlich eine sehr kurze Heißbehandlung der Erfindungsgemäß unterscheidet sich daher das ge-
"'?, OberÜache, beispielsweise mittels eines Gasbrenners, schaffene Verfahren vom obenerwähnten bekannten
:, wodurch die Pulverteilchen der Pulverschicht in einen 5 Verfahren wesentlichen dadurch, daß das angewen-
l-s mit da» Grundkörper der Folie einstöckigen, konti- dete Lösungsmittel gezielt als Quellmittel eingesetzt
■ nuierüchen Überzug vereinigt werden. Das heißt, wird und hierdurch unter Volumenvergrößerung der
durch diese Behandlung wird die Pulverschicht ver- Folienoberfläche eine gequollene, an den Folien-
*' schmolzen, und es bleibt die hierin enthaltene Schrift grundkörper noch festgebundene Schicht erzeugt
fixiert Im einzelnen können für diese unabdingbar 10 wird. Diese gequollene Schicht wird mit de* Extrakerforderüche
Nachbehandlung zur Fixierung der an- tionsflüssigkeit derart behandelt, daß die gequollene
sonsten verwischenden und nicht abriebfesten Schrift Schicht unter Volumenverkleinerung verfestigt bzw.
fez«, der Pulverschichl in Frage kommen: Ein Ober- koaguliert wird, so daß hierdurch auf der Folie dann
ί; ziehen der Polverschicht mit einem transparenten nach dem Trocknen eine aufgerauhte Schicht ausv
Schutzfilm, ein Behandeln der Pulverschicht mit aus 15 gebildet ist, und insgesamt sowie abschließend ein
einem üblichen Brenner austretenden heißen Gasen, papierartiges Erzeugnis mit einer Oberfläche geschaf-.
ein Behandeln der beschrifteten Pulverschicht mit fen wird, die eine zur Verhinderung ihrer Pulverisie-Heißluft,
die Temperaturen über 1600C aufweist, rung ausreichend hohe Oberflächenbindekraft besitzt.
*..; usw. Dies bedeutet aber, daß die derart behandelte Folie
Es ist daher nach alledem zwar möglich, mit dem 20 ohne weitere Nachbehandlung beschriftet werden
vorbekannten Verfahren aus einer Folie ein be- kann und daß die aufgebrachte Schrift in keiner
schreibbares, papierähnliches Erzeugnis zu schaffen, Weise mehr fixiert werden muß.
jedoch läßt das erzielte Ergebnis noch zu wünschen Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben übrig, da die nach dem Trocknen der behandelten sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere ist dies-Folie auf diese aufgebrachte Schrift weder wischfest 25 bezüglich vorgesehen, daß zwischen dem Behandeln noch aKriebfest ist und die Folie daher einer Nach- mit dem Lösungsmittel und dem Behandeln mit dem behandlung bedarf. Dies stellt jedoch in der groß- Extraktionsmittel verschiedene andere Behandlungen industriellen Praxis einen lästigen, teuren und auch erfolgen können, durch die sich das Aussehen, die unerwünschten Arbeitsgang dar, da es einerseits er- Natur und die Qualität der abschließend erzielten wünscht ist, ein beschreibbares, papierähnliches Er- 30 Folie in erwünschter Weise steuern lassen.
zeugnis zur Verfügung zu haben, das keiner Nach- Aus dem Stand der Technik ergibt sich folgendes: behandlung mehr bedarf, und da andererseits solch Aus der britischen Patentschrift 644 779 ist ein Vereine beim vorbekannten Verfahren unabdingbar er- fahren zur Herstellung von dehnbaren und zusamforderliche Nachbehandlung aus technischen Grün- menziehbaren röhrenförmigen Produkten, wie Fladen nicht immer möglich ist. 35 schenverschlüssen, bekannt. Diese Verschlüsse wer-Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den in einem nassen Formverfahren hergestellt. Hierdiese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu zu verwendet man Lösungen von Kunstharz in einer schaffen, mit dem die Folie derart behandelt werden Lösungsmischung, welche eine Substanz enthält, die kann, daß sie nach der Beschriftung keinerlei Nach- mischbar ist mit einem Nichtlösungsmittel für das behandlung mehr bedarf, d. h., daß sie die aufge- 40 Kunstharz und welche ein Lösungs- oder Quellmittel brachte Schrift wisch- und abriebfest hält. für das Kunstharz ist. Darüber hinaus soll dieses Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe ge- Mittel stark flüchtig sein, so daß es durch Verdampschaffenen Verfahrens ergeben sich aus den An- fen leicht beseitigt werden kann. Das gewünschte Sprüchen. Produkt wird dann im nassen Gelzustand geformt. Ausgehend von dem Verfahren der eingangs ge- 45 Mit der Herstellung einer Folie, welche für Tinte oder nannten Art, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß als Druckfarben ausreichend haftfähig und porös geReaktion ein mit einer Volumenvergrößerung einher- macht werden soll, hat dieses Verfahren nichts gegehendes Anquellen der Folienoberfläche hervorge- meinsam.
jedoch läßt das erzielte Ergebnis noch zu wünschen Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben übrig, da die nach dem Trocknen der behandelten sich aus den Unteransprüchen. Insbesondere ist dies-Folie auf diese aufgebrachte Schrift weder wischfest 25 bezüglich vorgesehen, daß zwischen dem Behandeln noch aKriebfest ist und die Folie daher einer Nach- mit dem Lösungsmittel und dem Behandeln mit dem behandlung bedarf. Dies stellt jedoch in der groß- Extraktionsmittel verschiedene andere Behandlungen industriellen Praxis einen lästigen, teuren und auch erfolgen können, durch die sich das Aussehen, die unerwünschten Arbeitsgang dar, da es einerseits er- Natur und die Qualität der abschließend erzielten wünscht ist, ein beschreibbares, papierähnliches Er- 30 Folie in erwünschter Weise steuern lassen.
zeugnis zur Verfügung zu haben, das keiner Nach- Aus dem Stand der Technik ergibt sich folgendes: behandlung mehr bedarf, und da andererseits solch Aus der britischen Patentschrift 644 779 ist ein Vereine beim vorbekannten Verfahren unabdingbar er- fahren zur Herstellung von dehnbaren und zusamforderliche Nachbehandlung aus technischen Grün- menziehbaren röhrenförmigen Produkten, wie Fladen nicht immer möglich ist. 35 schenverschlüssen, bekannt. Diese Verschlüsse wer-Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den in einem nassen Formverfahren hergestellt. Hierdiese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zu zu verwendet man Lösungen von Kunstharz in einer schaffen, mit dem die Folie derart behandelt werden Lösungsmischung, welche eine Substanz enthält, die kann, daß sie nach der Beschriftung keinerlei Nach- mischbar ist mit einem Nichtlösungsmittel für das behandlung mehr bedarf, d. h., daß sie die aufge- 40 Kunstharz und welche ein Lösungs- oder Quellmittel brachte Schrift wisch- und abriebfest hält. für das Kunstharz ist. Darüber hinaus soll dieses Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe ge- Mittel stark flüchtig sein, so daß es durch Verdampschaffenen Verfahrens ergeben sich aus den An- fen leicht beseitigt werden kann. Das gewünschte Sprüchen. Produkt wird dann im nassen Gelzustand geformt. Ausgehend von dem Verfahren der eingangs ge- 45 Mit der Herstellung einer Folie, welche für Tinte oder nannten Art, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß als Druckfarben ausreichend haftfähig und porös geReaktion ein mit einer Volumenvergrößerung einher- macht werden soll, hat dieses Verfahren nichts gegehendes Anquellen der Folienoberfläche hervorge- meinsam.
rufen und die entstandene gequollene Oberflächen- Aus der britischen Patentschrift 543 484 ist die
schicht durch das Behandeln mit der Extraktionsflüs- 50 Herstellung von Fäden, Fasern, Geweben, Filmen,
sigkeit und der Volumenverkleinerung zum Koagu- Folien u. dgl. bekannt. Hierbei wird eine Zelluloselieren
gebracht wird und hierauf das Trocknen esterlösung, welche ein Quellmittel für den Zelluloseerfolgt,
ester enthält, in einem Koagulationsmedium verwir-Quellung beobachtet man unter anderem bei Kau- belt und anschließend das Quellmittel aus dem kotschuk,
Zdülose, Pektinen, Polystyrolen, Polyacryl- 55 agulierten Produkt entfernt. Hierbei handelt es sich
estern u. dgl. Die Makromoleküle dieser Kunststoffe offenbar keineswegs um eine Oberflächenbehandlung
bilden die Moleküle der zugegebenen Lösungsmittel einer Folie, sondern um die Herstellung der Fäden,
an sich, wodurch eine allmähliche Volumenvergröße- Folien, Geweben als solche. Diese Produkte sollen
rung stattfindet. Insbesondere bei langgestreckten eine erhöhte Affinität, welche auf elektrostatischen
Fadenmolekülen dringen die Lösungsmitlelmolekülc 60 Anziehungskräften beruht, für Farbe aufweisen. Von
zwischen die »Fäden« ein und verbinden sich mit einem Aufrauhen der Folienoberfläche ist beim bediesen,
bevor sie ihre freie Beweglichkeit erlangt kannten Verfahren nicht die Rede.
haben (Römpp, »Chemielexikon«, 5. Aufl., 1962, Aus der britischen Patentschrift 691833 ist ein Spalte 2672 und 2673). Verfahren zur Behandlung einer Folienoberfläche be-Ünter Koagulierung (Ausflockung) versteht man, 65 kannt, bei dem die Oberfläche zunächst erweicht oder wenn ein kolloidales »Sol« durch Zusatz von Elek- teilweise angelöst wird. Außerdem kommt ein Mittel trolytenj entgegengesetzt geladenen Kolloiden, Erhit- zur Anwendung, welches sich zersetzen kann und gaszen oder anderen Maßnahmen in ein unlösliches förmige Produkte bildet.
haben (Römpp, »Chemielexikon«, 5. Aufl., 1962, Aus der britischen Patentschrift 691833 ist ein Spalte 2672 und 2673). Verfahren zur Behandlung einer Folienoberfläche be-Ünter Koagulierung (Ausflockung) versteht man, 65 kannt, bei dem die Oberfläche zunächst erweicht oder wenn ein kolloidales »Sol« durch Zusatz von Elek- teilweise angelöst wird. Außerdem kommt ein Mittel trolytenj entgegengesetzt geladenen Kolloiden, Erhit- zur Anwendung, welches sich zersetzen kann und gaszen oder anderen Maßnahmen in ein unlösliches förmige Produkte bildet.
Anschließend wird die Folie auf eine Temperatur
gebracht, so daß die Zersetzung unter Gasbildung einsetzt und Gaseinschlüsse in der Oberflächenschicht
der Folie gebildet werden. Schließlich wird die Folie
mit einem Lösungsmittel behandelt, so daß ein Teil 5
der Gaseinschlüsse in darunterliegenden Schichten
zusaminenschrumpft. Hierdurch ergibt sich eine Aufrauhung
der Oberfläche.
Aus der kanadischen Patentschrift 345 452 ist bei
der Herstellung von Faden, Garnen, Geweben u.dgl. auf Lackbasis bekannt, das Basismaterial mit einem
Quellmittel zu behandeln. Es handelt sich hierbei nicht darum, das Material bedruckfähig zu machen
bzw, mit einer derartigen Oberflächenrauhigkeit zu versehen, daß das Material druckfähig wird.
Ferner ist aus der kanadischen Patentschrift 706 793 bekannt, Gegenstände, beispielsweise Fäden,
nut einem Quellmittel zu behandeln, um die Farbbarkeit
derselben zu verbessern. Das Färben von Fasern und Geweben steht jedoch in keinem Zusammenhang
mit dem Bedruckbarmachen von künstlichem Papier.
In der USA.-Patentschrift 3 208 875 handelt es sich um die Herstellung von dampfdurchlässigem Folienmaterial.
Es wird hierbei auf einem Träger eine Schicht einer Lösung eines polymeren in einem organischen
Lösungsmittel aufgebracht. In einem Bad aus einem organischen Lösungsmittel für den polymeren
Stoff und einem Nicht lösungsmittel für den polymeren
Stoff wird dann die Schicht zum Koagulieren gebracht, so daß eine zellartige Struktur mit untereinander
verbundenen Poren entsteht. Die Badkomponenten werden dann entfernt. Diese dampfdurchlässige
Folie kann dann bei der Schuhherstellung oder auch in der Bekleidungsindustrie Verwendung
finden.
Ferner ist aus der USA.-Patentschrift 3 i 35 622 die Herstellung eines bedruckbaren Materials bekannt, in
dem auf einem Kunstharzmaterial als Unterlage ein anhaftender Überzug aus thermoplastischem Pulver
aufgebracht wird. Auf das thermoplastische Pulver wird dann ein färbender Stoff aufgebracht. Durch
5 hmelzen des gefärbten thermoplastischen Pulvers bildet dies mit der Oberfläche des Kunstharzmaterials
eine einheitliche Struktur, wodurch man dann eine Einfärbung der Oberfläche erhält. Dieses bekannte
Verfahren beinhaltet somit den Einfärbvorgang, der an einer Kunststoffoberfläche vorgenommen
wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden näher erläutert und anhand durchgeführter Versuche
im einzelnen beschrieben.
Das Ausgangsmaterial für die zur Anwendung gelangenden polymeren Kunststoff-Folien umfaßt sämtliche
Kunststoffe, die sich durch Lösungsmittel quellen lassen, wie beispielsweise Polyvinyle, Polyolefine,
Polyamide, Polyester, Polyurethane, Polykarbonate, Kautschuk und Zellulosederivate. Dabei können die
genannten Materialien Homopolymere, Mischpolymere oder Kopolymere sein. Der Zustand der Folien,
beispielsweise ob sie Weichmacher, Stabilisatoren, Färb- oder antistatische Mittel enthalten oder ob sie
gereckt sind, ist für die Durchführung des Verfahrens ohne Bedeutung.
Als Lösungsmittel, die eine Quellung bewirken, lassen sich alle als solche bekannten verwenden. Im
folgenden sind typische Beispiele aufgeführt, auf deren Anwendung das Verfahren jedoch nicht beschränkt
ist. Um eine bestimmte Quellintensität zu erzielen, können zwei oder mehrere Arten der Lösungsmittel miteinander gemischt oder mit einem
nichtquellea Mittel gelöst werden. Zu diesen Mitteln gehören:
Polyvinylchlorid
Vraylchlorid-Vinylazetatkopolymer
Vinylchlorid-
Vinyüdenchlorid-
kopolymer
Polystyrol
Polystyrol
Polyacrylsäurenitril
Polymeihylmcth-
acrylat
Polyäthylen
Polyäthylen
Polyamid
Polyurethan
Polyurethan
Polykarbonat
Kautschukhydro-
chlorid
Zellulosediazctat
Zellulosediazctat
Zellulosetriazetat
Nitrozellulose
Tetrahydrofuran, Zyklohexanon, Dioxan, Methyläthylketon
usw.
Tetrahydrofuran, Zyklohexanon, Dioxan, Methylethylketon
usw.
Tetrahydrofuran, Zyklohexanon, Dioxan, Methyläthylketon
usw.
Azeton, Methylethylketon,
Methylbutylketon.Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Xylol,
Toluol, Lösungsnapbrha, Zyklohexanon, Äthylazetat, Butylazetat usw.
Methylbutylketon.Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Xylol,
Toluol, Lösungsnapbrha, Zyklohexanon, Äthylazetat, Butylazetat usw.
Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid usw.
Azeton, Methylethylketon,
Benzol, Xylol usw.
Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Toluol, Xylol usw.
Phenol, Kresol usw.
Azeton. Tetrachlorkohlenstoff, Äthylendichlorid usw.
Azeton, Benzol, Xylol, Äthylendichlorid usw.
Benzol Xylol, Zyklohexarton, Äthylazetat usw.
Äthylazetat, Azeton, Metiiyläthylketon usw.
Methylazetat, Methylendichloridchloroform, Tetrahydrofuran usw.
Äthylazetat, Azeton usw.
Azeton, Methylethylketon,
Benzol, Xylol usw.
Tetrachlorkohlenstoff, Benzol, Toluol, Xylol usw.
Phenol, Kresol usw.
Azeton. Tetrachlorkohlenstoff, Äthylendichlorid usw.
Azeton, Benzol, Xylol, Äthylendichlorid usw.
Benzol Xylol, Zyklohexarton, Äthylazetat usw.
Äthylazetat, Azeton, Metiiyläthylketon usw.
Methylazetat, Methylendichloridchloroform, Tetrahydrofuran usw.
Äthylazetat, Azeton usw.
Bei dem Behandlungsverfahren, bei dem Flüssigkeiten der oben aufgeführten Art verwendet werden,
können unterschiedliche Methoden der Flüssigkdtsaufbringung, wie Eintauchen, Aufsprühen oder Überziehen
mittels Walzen, Luftmessern oder Streichmessern Anwendung finden. Ebenso kann an eine Behandlung
nur einer oder beider Oberflächen der Folie gedacht werden. Wenn bei einer dieser Behandlungen
das Aufquellen zu stark erfolgt, besteht die Gefahr, daß die Folie ihre Form verliert. Um dies zu vermeiden,
schränkt man die Behandlung auf ein Ausmaß ein, daß die Folie noch ihre Form behält. Die weiteren
Bedingungen, wie beispielsweise die Behandlungstemperatur und -dauer, die für den Überzug oder das
Aufsprühen benötigte Flüssigkeitsmenge usw. hängen von der verwendeten Art des Polymers, von der
Foliendicke und von dem verwendeten Lösungsmittel ab. Sie lassen sich leicht durch den Versuch bestimmen.
Nach dem durch das Lösungsmittel bewirkten Quellen der Folienoberfläche wird die Folie entweder
unmittelbar anschließend oder nach einer erfolgten Zwischentrocknung, welche die Konzentration des
gequollenen Folienbereiches auf ein bestimmtes Ausmaß anheben soll, mit einer Extraktionsflüssigkeit be-
handelt, die das verwendete polymere Folienmaterial nicht löst, sich jedoch mit dem Lösungsmittel mischt.
Diese Behandlung erfolgt derart, daß der gequollene Teil der Folie unter Volumenverkleinerung zum
Koagulieren gebracht wird. Typische Beispiele für derartige Extraktionsflüssigkeiten sind Wasser, Alkohol,
wie beispielsweise Methanol, Äthanol, Propanol oder Äthylenglykol, Äther, wie beispielsweise Äthyläther,
Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan usw., oder einige der obengenannten als Quellmittel
verwendeten Lösungsmittel, die für spezielle Stoße kein Quellvermögen besitzen. Diese können
dann entsprechend dem verwendeten polymeren Folienmaterial geeignet ausgewählt werden. Mit diesen
lassen sich auch Extraktionsflüssigkeiten vermischen.
Nach der Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit wird die Folie bei einer Temperatur unterhalb
ihres Schmelzpunktes getrocknet Bei der Behändlung der gequollenen Folienoberfläche mit der Extraktionsflüssigkeit
koaguliert der gequollene Anteil der Folie. Da in diesem Fall jedoch das Lösungsmittel
durch die nichtquellende Extraktionsflüssigkeit herausgezogen wird; bilden sich unzählig viele feine
Poren, welche die lichtstreuende Folienoberfläche sehr stark vergrößern mit dem Ergebnis, daß die
Folie durchscheinend oder opak wird, wobei gleichreitig infolge der Volumenverkleinerung bei der Koagulation
eine fein gekörnte Oberfläche entsteht. Dadurch erhält man ein Produkt, welches sowohl dem
äußeren Aussehen nach als auch in den Oberflächeneigenschaften mit Papier äußerst ähnlich ist. Die
Größe der feinen Poren sowie die Rauheit der Oberfläche läßt sich beliebig durch die geeignete Kombination
des jeweiligen Lösungsmittels mit der F-xtraktionsflüssigkeit einstellen. Ebenso spielen hierzu eine
Rolle die speziellen Behandlungsbedingungen, die noch näher erläutert werden.
Die Behandlungsfolge mit einem als Quellmittel wirkenden Lösungsmittel und anschließend mit Extraktionsflüssigkeit
ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wesentlich und unumgänglich. Jedoch lassen
sich bei Zugrundelegung spezieller modifizierter
S Bedingungen während dieser Behandlungsfolge besondere
Effekte erzielen. Dazu gehört als erstes die Verwendung von Wasser als Zusaüt zum Lösungsmittel
und/oder zur Extraktionsflüssigkeit.
So wurde in einem Beispiel eine Polyvinylchloridfolie mit Tetrahydrofuran behandelt und unmittelbar anschließend zur Koagulierung des gequollenen Anteils der Oberfläche mit Methanol behandelt. Die Folie wurde dadurch stark lichtundurchlässig und hell, jedoch erwies sich die opake Schicht als so spröde, daß sie sich beispielsweise beim Reiben mit dem Finger pulverig ablöste. Wird jedoch die Folie mit Tetrahydrofuran oder Methanol, das dem Wasser zugefügt worden ist, behandelt, dann erhält man ein Produkt, bei dem die Bindekräfte in der Oberfläche wesentlich besser sind. Das liegt daran, daß durch das Mischen des Alkohols mit Wasser eine geeignete Koagulationsgeschwindigkeit eingehalten wird, während die Extraktionsflüssigkeit auf die FoHenoberfläche einwirkt
So wurde in einem Beispiel eine Polyvinylchloridfolie mit Tetrahydrofuran behandelt und unmittelbar anschließend zur Koagulierung des gequollenen Anteils der Oberfläche mit Methanol behandelt. Die Folie wurde dadurch stark lichtundurchlässig und hell, jedoch erwies sich die opake Schicht als so spröde, daß sie sich beispielsweise beim Reiben mit dem Finger pulverig ablöste. Wird jedoch die Folie mit Tetrahydrofuran oder Methanol, das dem Wasser zugefügt worden ist, behandelt, dann erhält man ein Produkt, bei dem die Bindekräfte in der Oberfläche wesentlich besser sind. Das liegt daran, daß durch das Mischen des Alkohols mit Wasser eine geeignete Koagulationsgeschwindigkeit eingehalten wird, während die Extraktionsflüssigkeit auf die FoHenoberfläche einwirkt
*5 Beispiel 1
Eine nichtplastizierte PolyvinylchloridfoHe von SO μ Dicke wurde unter den Bedingungen gemäß Tabelle
I bei Raumtemperatur behandelt. In allen Fällen ließ sich ein papierähnliches Produkt erzielen, das
hinsichtlich Lichtundurchlässigkeit, Helligkeit und Oberflächenfestigkeit überlegene Eigenschaften hatte.
Als Kontrollversuch wurde die Folie bei gleichgehaltenen übrigen Bedingungen, jedoch ohne Wasser behandelt,
mit dem Ergebnis, daß die Lichtundurchlässigkeit und das Weiß des erzielten Produktes befriedigende
Werte aufwiesen, jedoch die Oberfiächenfesü'gkeit so schlagartig herabgesetzt wurde, daß
beim Reiben mit dem Finger das Pulver abfiel.
Lösungsmittel |
Behandlungs
dauer |
Extraktionsflüssigkeit |
Behandlungs
dauer |
|
Zusammensetzung | (Sekunden) | Zusammensetzung | (Sekunden) | |
(Teile) | 3 | fTeüe) | 30 | |
1 | Tetrahydrofuran (10) | 3 | Methanol (8) + Wasser (2) | 30 |
2 | wie 1 | 3 | Äthanol (7) + Wasser (3) | 30 |
3 | wiel | 4 | Isopropanol (7) + Wasser (3) | 30 |
4 | Tetrahydrofuran (96) | Methanol (10) | ||
+ Wasser (4) | 5 | 30 | ||
5 | Tetrahydrofuran (94) | Isopropaaol (7) + Wasser (3) | ||
+ Wasser (6) | 5 | 30 | ||
6 | Zykäobexaaon (8) | Methanol (10) | ||
+ Methanol (i) + Wasser (1) | 5 | 30 | ||
7 | wie 6 | Methanol (7) + Wasser (3) | ||
In einem weiteren Beispiel wurde als Aosgaagsmaterial schlagfestes Polystyrol verwendet Der dabei beobachtete Effekt UeB sieb jedoch auch bei Verwendung anderer hochajolekidarer Foüeomateriaiien
Nebenbei ergab sich, daß sich bei Verwendung eines bestimmten Lösungsmittels dies mit Wasser
nicht naschen ließ. Es muß dass aas den Komponenten
vorläufig eine Mehitcomponeatenasschong hergestellt werden. Solche sind beispielsweise die Proben 6
and 7 in Beispiel 1 sowie die Probe 4 in Beispiel 2.
Eine biaxial orientierte, schlagfeste Potystyrolfolie
von 17 μ Dicke winde bei Raumtemperatur unter den folgenden Bedingungen behandelt:
Zusammensetzung f (ΓέΗβ)
Tetrahydrofuran
Tetrahydrofuran (95) + Wasser (5)
Zyklohexanon (10)
Methylisobutylketon (85)
+ Methanol (10) + Wasser (5)
Behandlungsdauer (Sekunden)
2 3
3 7
Zusammensetzung
(Teile)
Äthanol P) + Wasser (3)
Isopropanol (10)
Isopropanol (10)
Methanol (8) + Wasser (2)
Methanol (10)
Methanol (10)
In allen Fällen ließ sich ein Produkt erzielen, welches hinsichtlich der Oberflächenfestigkeit vorzüglich
war.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich dahin gehend abwandeln, daß eine luftdurchlässige Folie
hergestellt werden kann. Bekanntermaßen gilt es als ein Charakteristikum polymerer Folien, daß diese im
Vergleich zu Papier wenig oder gar keine Luftdurchlässigkeit zeigen. Bei dem erfindungsgemäßen Ver- as
fahren ist es grundsätzlich so, daß bei Behandlung der Oberfläche der polymeren Folie mit einem
als Quellmittel wirkenden Lösungsmittel und anschließend mit einer Extraktionsflüssigkeit feine
Poren in der Oberflächenschicht entstehen. Die tiefer liegenden Schichten, die mit dem Lösungsmittel nicht
gesättigt sind, behalten jedoch ihren ursprünglichen Zustand bei, so daß die Folie in diesem Zustand nach
wie vor nicht luftdurchlässig ist. Behandelt man jedoch eine Polystyrolfolie unter speziellen Bedingungen
mittels des unten beschriebenen abgewandelten Verfahrens, so läßt sich deren Luftdurchlässigkeit
Behandlungsdauer
(Sekunden)
30
30
30
30
Man nimmt dabei für die Behandlung der Folienoberfläche ein relativ starkes Lösungsmittel mit einem
Reaktionsparameter μ von unter 0,6 für Polystyrol, beispielsweise Benzol, Toluol. Lösungs-Naphtha,
Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform.Tetrachloräthylen, Trichlorethylen, Vinylazetatmonomer, Äthylazetat,
Monochlorbenzol usw. und koaguliert anschließend mit einem nichtquellenden Mittel. Dadurch entstehen
feine durchgehende Poren, die der Folie Luftdurchlässigkeit vermitteln. Bei Behandlung mit einem starken
Lösungsmittel der obenerwähnten Art quillt die Folie augenblicklich und verliert bei fortschreitendem
Quellen ihre Form, bis sie schließlich völlig in der Flüssigkeit aufgelöst ist. Aus diesem Grund ist die
Anwendung eines starken Lösungsmittels allein ungeeignet, da die Folie bei einer Behandlungsdauer,
weiche die Luftdurchlässigkeit ergeben soll, völlig ihre Form und Gestalt verloren hat. Es ist deshalb
erforderlich, die Verwendung
A) entweder einer Mischlösung aus einem starken Lösungsmittel und einem schwachlösenden oder
nichtlösenden Mittel, wobei in der Mischung der Anteil an starkem Lösungsmittel 30 bis 95e/>
beträgt,
B) oder einer Mischlösung in Form eines Drei- 6s
koraponentensystems, d. h.
1) aus einem wasserunlöslich starken Lösungsmittel,
2) Wasser und
t!?em schwachlösenden oder nichtlösenden
Mittel, das mit Wasser und dem starken Losungsmittel mischbar ist.
Diese Lösung ist im Zustand einer »Wasser-in-öl«-
EmUIs10n zu halten, und zwar in einer Zusammensetzung
von etwa einem Verhältnis, in dem sich die are, Einzelstoffe ineinander lösen. Dabei soll der An-
qL u ♦ ken Lösungsmittels wieder etwa 30 bis
unA betrÜ8en· Beispiele für die Mischlösungen A
und B werden nachfolgend angegeben.
Dicke 6JiT? °rientierte Polystyrolfolie von 50 μ
einTlJS, bei Raun«emperatur 5 Sekunden lang in
und ί? τ OSU?f' bestehend a«s 67 Teilen Toluol
wShT/"??· Methanol>
eingetaucht. Anschließend Zt^mJ01V0 Sekunden lan8 bei Raumtempera-4
(Wn1 gehalten und !^getrocknet. Mittels
erh»u y tnS,Oineters ^«te festgestellt, daß die
erhaltene Folie eine Luftdurchlässigkeit von besaß, so daß die Tinte beim Auf-Oberflächenseite
auf die Rück-
orientierte Polystyrolfolie von 30 μ in eine eniuigierte Mischtösung von
Teilen Äthanol und 15Teilaog
bei Raumtemperatur weiteren Tauchen hi Mevon 30 Sekunden bei Raumdie
Folie an Luft getrocknet Wie mit einem Gurley-Densometer
R die so hergestellte FoBe eine lOOsec/iOOcmv Beim Aaf-
- auf die eine Seite der
beseauf die Rückseite durch,
durch
beseauf die Rückseite durch,
durch
15 sS'inn
Fin,
eiLuSht
Effekte oder eine
hahenden FoHea
hahenden FoHea
ExWirkungen erzielen.
besondere
der zn er· daß vor der
11 12
Hauptbehandlung eine Vorbehandlung erfolgt und/ dierschraube mit einem Durchmesser von 40 mm ein-
oder zwischen der Behandlung mit dem Lösungsmit- gebracht und eine Folie von 0,1 mm Dicke hergetel
und der Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit stellt. Diese Folie wurde 5 Minuten lang in ein Tetraeine
Zwischenbehandlung erfolgt und/oder eine Nach- hydrofuranbad von 500C getaucht, anschließend
behandlung durchgeführt wird. Diese möglichen Ver- 5 30 Sekunden lang in ein Methanolbad von 50° C gefahrensschritte
werden im folgenden näher erläutert. halten und darauf getrocknet. Die so hergestellte Folie
zeigte perlartigen Glanz, war leicht zu bedrucken, und ihre Haftfähigkeit für Tinte war gut.
Vorbehandlung
Vorbehandlung
Zwischenbehandlung
Eine Mischpolymerfolie, bestehend aus 90 bis 5O*/o Polyäthylen und 10 bis 5O°/o einer anderen
Art eines polymeren Materials, wird nach ihrer üb- In manchen Fällen ist die Festigkeit der obersten
liehen Herstellung mit einem flüssigen Lösungsmittel 15 schwach lichtdurchlässigen Schicht gering, so daß sobehandelt,
das für das Polyäthylen ein Quellmittel gar die bereits erwähnte Erscheinung des pulverigen
darstellt und die weitere polymere Komponente löst Ablösens auftritt. Zur Vermeidung dieser Erschei-Nach
der Lösung bzw. Extraktion eines Teils dieses nung ist beispielsweise die gemeinsame Verwendung
Polymers wird die Folie mit einer Extraktionsflüssig- von Wasser mit den übrigen Stoffen äußerst wirkeit
behandelt, wodurch die gequollene Schicht unter ao kungsvoll. Das pulverige Ablösen läßt sich jedoch
Volumenverkleincrung zum Koagulieren gebracht auch durch Einschieben **iner Zwischenbehandlung
wird. Man erhält dadurch ein papierartiges Produkt vermeiden.
mit perlartigem Glanz und ausgezeichneter Druck- Ein Verfahren dabei sieht vor, die Folie anschlie-
fähigkeit. ßend an die Behandlung mit dem Lösungsmittel bis
Als für diesen Zweck besonders vorteilhafte Lö- as zu einem bestimmten Maß zu trocknen und daraufhin
sungsmittel eignen sich Tetrahydrofuran, Benzol, der Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit zu
Tetrachlorkohlenstoff und Toluol. Für das selektive unterziehen. Wenn die polymere Kunststoff-Folie mit
Extrahieren und Entziehen der zu Polyäthylen unter- dem Lösungsmittel oberflächenbehandelt worden ist
schiedlichen Polymerart in der Mischpolymerfolie und anschließend eine bestimmte Zeit bei einer gegenügt
es, die Folie in das flüssige Lösungsmittel ein- 30 eigneten Temperatur getrocknet wurde, wird infolge
zutauchen. Die Eintauchzeit beträgt in diesem Fall der Verdampfung des flüssigen Lösungsmittels die
mehrere Minuten, hängt jedoch von der Zusammen- Konzentration der gequollenen Oberflächenbereiche
setzung des Mischpolymers sowie von der Behänd- sehr hoch. Gleichzeitig dringt ein Teil des Lösungslungstemperatur
ab. Zur Erzielung des gewünschten mittels weiter in das Innere der Folie ein und setzt
perlartigen Glanzes genügt es, 1U bis V« der zu Poly- 35 den Quellprozeß dadurch fort. Wenn die Konzentraäthylen
unterschiedlichen polymeren Komponente aus tion, wie soeben erwähnt, sehr hoch wird, wird die
der Folie herauszuziehen. Nach der Behandlung mit Folie nach der durch die Extraktionsflüssigkeit bedem
Lösungsmittel wird die Folie in eine Extrak- wirkten Koagulation enger in der Textur, während
tionsflüssigkeit getaucht, dabei koaguliert und an- immer noch der Quellvorgang im inneren Bereich der
schließend getrocknet. Die hauptsächlich Polyäthylen 40 Folie abläuft. Als Ergebnis zeigt sich eine merkliche
enthaltende Folie weist den genannten perlartigen Verbesserung der Oberflächenfestigkeit. Die Anwen-Glanz
und eine zum Bedrucken hervorragend geeig- dungsmöglichkeit dieser Zwischentrocknung ist danete
rauhe Oberfläche auf. durch begrenzt, daß die Folie nur bis m einem be
stimmten Punkt ihre Form behält und gleichzeitig das 45 flüssige Lösungsmittel innerhalb der Folie bis zu
Beispiel 5 einem bestimmten Betrag verbleibt, ohne vollständig
zu verdampfen. Führt man die Trocknung bis zu einem gewissen Maß weiter, dann wird die Ober-
Ein Mischpolymer, bestehend aus 70 Teilen eines flächenfestigkeit höher und der Glanz intensiver. Da;
Polyäthylens niederer Dichte und 30 Teilen Poly- 50 Weiß und die Lichtundurchlässigkeit der dadurch
styrol, wurde in eine Extrudierschraube mit einem entstehenden Folie werden jedoch geringer. Schon
Durchmesser von 40 mm eingebracht und daraus eine aus Qualitätsgründen ist es deshalb erforderlich, di<
Folie von 0,1 mm Dicke hergestellt. Die Folie wurde Bedingungen fein abzustimmen. Beispiele für dies«
2 Minuten lang in ein Benzolbad von 50° C emge- Behandlung folgen anschließend,
taucht, anschließend in ein Methanoibad bei Raum- 55
temperatur für eine Zeitdauer von 30 Sekunden eingebracht und dann an Luft getrocknet. Die so ge- Beispiel 7
wonnene Folie war lichtundurchlässig, besaß perlartigen Glanz und ließ sich leicht bedrucken. Die
taucht, anschließend in ein Methanoibad bei Raum- 55
temperatur für eine Zeitdauer von 30 Sekunden eingebracht und dann an Luft getrocknet. Die so ge- Beispiel 7
wonnene Folie war lichtundurchlässig, besaß perlartigen Glanz und ließ sich leicht bedrucken. Die
Haftfähigkeit für Tinte war gut. 60 Eine plastizierte PolyvinykhloridfoHe von 50 \
Dicke wurde bei Raumtemperatur 3 Sekunden lan] in eine Mischlösung von 90 Teilen Tetrahydrofurai
Beispiel ο md ]0Teiien Methanol eingetaucht, nach dem Her
ausnehmen bei Raumtemperatur 20 Sekunden loft
Eine Zusammensetzung, hergestellt durch Mischen «5 getrocknet, anschließend weiter in Methanol for ei»
von 70 Teilen Polyäthylen niederer Dichte, 30 Teilen Zeitdauer von 30 Sekunden bei Raumtemperatur ge
eines Vmylchlorid-VnTylazetatkopolyniers and einem halten und daraufhin luftgetrocknet Die entstehend
geringen Zusatz an Stabffisator, wurde in eine Extra- Folie war im Vergleich mit Folien, die dem Trock
Oberflächenfestigkeit*) |
Glanz
(°/o) |
Helligkeit
C/o) |
Licht-
undurch lässigkeit <·/·) |
|
Folie mit Zwischentrocknung Folie ohne Zwischentrocknung ... |
keine Ausfaserung mit Tinte Ausfaserung mit Tinte |
60 10 |
91 92 |
81 83 |
*) Gemessen mit einem RI Druck-Testapparat (Hersteller Akira Seisakusho Co.).
nungsprozeß nicht unterworfen waren, besonders hinsichtlich
der Oberflächenbeschaflenheit und des Glanzes überlegen. Hinsichtlich der Helligkeit und
Lichtundurchlässigkeit ergab sich kein großer Unterschied, wie der vorstehenden Taljelle zu entnehmen.
Eine biaxial orientierte Polystyrolfolie von 50 μ Dicke wurde bei Raumtemperatur 1 Sekunde lang in
eine Mischlösung, bestehend aus einem Teil Tetrachlorkohlenstoff und einem Teil Azeton, getaucht,
nach dem Herausnehmen 5 Sekunden lang bei Raumtemperatur luftgetrocknet, anschließend weitere
60 Sekunden bei Raumtemperatur in Methanol gehalten und dann luftgetrocknet Auch in diesem Fall
ergab sich eine Folie mit besonders guter Oberfiächenfestigkeit und gutem Glanz.
Eine Hochdruck-Polyäthylenfolie von 50 μ Dicke wurde 2 Sekunden lang in ein Toluolbad von 90° C
getaucht, nach dem Herausnehmen 5 Sekunden lang bei 50° C getrocknet, anschließend weitere 30 Sekunden
in Äthanol gehalten und dann luftgetrocknet. Auch in diesem Fall ergab sich eine bedeutende Verbesserung
der Oberflächenfestigkeit.
Eine weitere Möglichkeit der Zwischenbehandlung ist ein kontinuierliches Oberflächenbehandlungsverfahren
in drei oder vier Stufen. Hierbei erfolgt nach der Oberflächenbehandlung mit dem Lösungsmittel
eine Behandlung mit einer oder mehreren Arten von ein geringeres Quellvennögen aufweisenden Lösungsmitteln
und sodann erst die Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit. Die flüssigen Lösungsmittel,
die während der Zwischenbehandlung verwendet werden können and ein niedrigeres Quellvermögen
als das Lösungsmittel der ersten Behandlungsstufe haben, können von folgender Art sein bzw. unter folgenden
Bedingungen angewendet werden:
3. das in der ersten Behandlungsstufe angewendete Lösungsmittel in Mischung mit einem Lösungsmittel
geringeren Quellvermögens und
Durchführung der ersten Behandlungsslufe bei
höheren Temperaturen und Verwendung des gleichen Lösungsmittels anschließend bei niedrigeren
Temperaturen, ebenfalls allein oder in Mischung mit einem nichtquellenden Mittel.
Sämtliche genannten Flüssigkeiten müssen mit dem Lösungsmittel und mit dem nichtquellenden Mittel,
das in der Hauptbehandlung zur Anwendung kommt, mischbar sein.
Um die Oberflächenfestigkeit der lichtundurchlässigen Schicht der Folie hoch zu halten, ist dafür
Sorge zu tragen, daß die Quellbehandlung in der ersten Behandlungsstufe so tief wie möglich in die
inneren Bereiche der Folie eindringt. Allerdings bestehi die Gefahr, daß, wie bereits erwähnt, bei einem
zu weitgehenden Quellprozeß die Folie ihre Form verliert und dadurch Schwierigkeiten entstehen. Wenn
dagegen die Folie in der ersten Behandlungsstufe mit einem flüssigen, als Quellmittel wirkenden Lösungsmittel
und anschließend mit einer Flüssigkeit, die ein geringeres Quellvermögen besitzt, oberflächenbehandelt
wird, dann tritt die Erscheinung auf, daß die Quellgeschwindigkeit vermindert wird und die Oberfläche
eine semi-koagulierte Ausbildung erhält. Das hat zur Folge, daß die Folie einerseits kaum ihre
Form verliert, andererseits der Anteil an Lösungs-
so mittel, der in der ersten Behandiungsstufe verwendet
wird und in der Folk bleibt, tief in die inneren Schichten der FoUe eindringt Auf diese Weise wird
praktisch die erste Behandiungsstufe wesentlich verlängert;
die Behandlung wirkt noch nach Beendigung
der ersten Behandiungsstufe nach und trägt demzufolge zur Versrng der Oberflächenf estigkeit bei.
1. das in der ersten Behandlungsstufe als Quellmittel verwendete Lösungsmittel, das zur Verringerung
des Quellvennögens nut einem nichtquellenden
Mittel verdünnt worden ist;
2. ein vom Lösungsmittel der ersten Behandlungsstufe verschiedenes Lösungsmittel anderer Art,
das ein geringeres Quellvermögen besitzt und entweder aUein oder ia Mischung mit einem
nichtquellenden Mittel angewendet wird;
Eine plastizjerte Polyvinylchloridfolie von 50 μ Dicke wurde unter den Bedingungen gemäß Tabelle I
behandelt und anschließend zur Erzielung von vier Proben getrocknet In diesem Fall wurde die erste
Behandlungsstufe in Grenzen gehalten. In allen Fällen wurde die Oberflächenbehandlung mittels Eintauchen
vollzogen.
Stufe 1 | Stufe 2 | Stnfe 3 | |
Probe A ....... | Tetrahydrofuran 20° C 7 Sekunden |
keine Behandlung | Methanol 20° C 30 Sekunden |
FiobeB | wie oben | Tetrahydrofuran 4 Teile, Methanol 6 Teile, 20° C, 5 Sekunden |
wie oben |
Probe e | wie oben | Azeton, 20° Q 2 Sekunden | wie oben |
Probe D , | wie oben | Azeton 5 Teile, Methanol 5 Teile, 20° Q 5 Sekunden |
■wie oben |
IHs Eigenschaften der so hergestellten FoUe sind aus Tabelle I ersichtlich. Hieraus ist zu entnehmen,
daß die Proben B, C und D, welche der erfindungsgemäßen Behandlung unterzogen worden waren, im
Vergleich mit der unbehandelten Probe A im Hinblick auf Oberflächenfestigkeit, Helligkeit und Lichtundurchlässigkeit
wesentlich günstiger abschneiden.
Glanz | Helligkeit | Lictat- | |
Oberflächenfestigkeit *) | (Ve) | (V.) |
undurch-
lässigkeit |
(V.) | |||
Probe A | |||
Ausfaserung mit Tinte | 8 | 90 | |
Nr. 12 | 80 | ||
Probe B | |||
keine Ausfaserung mit | 8 | 95 | |
Tinte | 7 | 94 | 86 |
Probe C wie B | 8 | 93 | 84 |
Probe D wie B | Druck-Testapparat | 84 | |
*) Gemessen mit einem R] | Beispiel 10 | ||
Die Folie gemäß Beispiel 9 wurde der folgenden Vierstufentauchbehandlung unterzogen, um eine Folie
mit einer solchen Oberflächenfestigkeit zu erhalten, daß sie bei Anwendung von Tinte (Tack Ink.
Nr. 16) nicht ausfasert
Erste Stufe:
95 Teile Tetrahydrofuran, 5 Teile Methanol, Temperatur 170C, Zeit 6 Sekunden.
Zweite Stufe:
6 Teile Tetrahydrofuran, 4 Teile Methanol, Temperatur 17° C, Zeit 3 Sekunden.
Dritte Stufe:
3 Teile Tetrahydrofuran, 7 Teile Methanol, Temperatur 17° C, Zeit 5 Sekunden.
Vierte Stufe:
Methanol, Temperatur 170C, Zeit 30 Sekunden.
Eine Hochdruck-Polyäthylenfolie von 50 μ Dicke wurde zuerst 2 Sekunden lang in Toluol von 90° C
getaucht, dabei bis zur obersten Grenze oberflächenbehandelt, anschließend 5 Sekunden lang in Toluol
von 50° C getaucht, daraufhin 30 Sekunden lang in Methanol von 20° C gehalten und schließlich luftgetrocknet.
Die so entstehende Folie war im Vergleich
ao mit einer, die nicht der Behandlung in Toluol von
50° C unterzogen -vordcn war, hinsichtlich Oberflächenfestigkeit,
He'ligkeit und Lichtundurchlässigkeit überlegen
Wie bereits erläutert, erfolgt bei der Behandlung
as einer polymeren Kunststoff-Folie mit einem alsQuellmittel
für das betreffende Kunststoffmaterial wirkenden Lösungsmitel und der anschließenden Behandlung
mit einer Extraktionsflüssigkeit als Folge der Volumensschrumpfung gleichzeitig ein Koagulieren des
gequollenen Anteils. Dadurch wird zwar die Oberfläche aufgerauht, jedoch geht der Glanz, der ein Charakteristikum
polymerer Kunststoff-Folien ist, praktisch verloren. Um nun beide, scheinbar widersprüchliche
Bedingungen zu erfüllen, nämlich die Oberfläche einerseits aufzurauhen, andererseits aber den Glanz
zu erhalten, ist es erforderlich, die Oberfläche mit einer extrem feinen Rauhigkeit zu versehen. Es wurde
schon erläutert, daß bei Behandlung der Folie mit einem Lösungsmittel, anschließendem Trocknen und
darauffolgendem Behandeln mit einer Extraktionsflüssigkeit eine Folie von hohem Glanz zu erzielen ist.
Es lassen sich jedoch auch glänzende Folien mit der im folgenden näher erläuterten Zwischenbehandlung
herstellen:
+5 Hierbei wird eine polymere Kunststoff-Folie nach der Oberflächenbehandlung mit dem Lösungsmittel
auf einen Festkörper mit einer spiegelartigen, glatten Oberfläche gepreßt, und zwar solange die Folie noch
ihre Plastizität besitzt, worauf dann die Folie der Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit unterzogen
wird. Durch diese Zwischenbehandlung erhält man hochglänzende Folien selbst in Fällen, in denen sich
beispielsweise bei Anwendung einer kombinierten Azeton-Methanolbehandlung auf Polystyrolfolie kein
glänzendes Produkt erzielen ließ. Darüber hinaus ist es sogar möglich, Folien mit verschiedenen Abstufungen
im Glanz dadurch zu erhalten, daß entweder die Oberfläche der festen Unterlage, auf welche die
Folie gedrückt werden soll, verändert oder das Ausmaß des Pressens variiert werden.
Die zu diesem Zweck verwendete Oberfläche des Festkörpers soll spiegelähnlich oder glatt sein, wie
beispielsweise die Fläche eine Metall- oder Glasplatte. Es ist jedoch zweckmäßig, zuvor die Oberfläche mit
Tetrafluoräthylen, Silikonkautschuk oder ähnlichem Material, welches kaum haftet, zu behandeln, um das
Ablösen der Folie nach dem Pressen zu erleichtern. Grundsätzlich ist matn beim Pressen nicht auf glatte
oder spiegelähnliche Oberflächen beschränkt Selbst beim Aulpressen der Folie auf unebene Unterlagen,
wie beispielsweise Papier, sandgestrahlte Metall- oder Glasflächen, wird der Folie die jeweilige Gestaltung
dieser Fläche übertragen. Selbstverständlich erhält jedoch in diesen FäSea die Folienoberfläche keine glänzende,
fein aufgerauhte Ausbildung.
Von großer Bedeutung ist es, die Folie während der Zwischenbehandlung in einem Zustand zu pressen,
ia dem ihre Oberfläche genau die richtige Plasti- » άψΧ oder Fließfähigkeit besitzt Ist nämlich die Plastizität
zu hoch, dann genügt ein sehr leichter Anpreßdruck, um der Folie die glätte Oberfläche aufzusprühen.
Andererseits besteht bei diesem Zustand die Gefahr, daß die Folie außer Form kommt, sich schwer
ablösen läßt und so die Handhabung sehr erschwert ist Es ist also von Bedeutung, den Zustand auszuwählen,
in dem die Folie nach dem Ablösen von 4er Preßoberfläche ihre Form behält Dieser Zustand ist
beispielsweise gegeben unmittelbar nach der Behändlung mit dem flüssigen Lösungsmittel oder anschließend
an eine Trocknung der so behandelten Folie, die bis zu einem gewissen Grad deswegen erfolgt, um die
Oberflächenkonzentration zu erhöhen. Günstig ist auch der Zeitpunkt nach der bis zu einem gewissen
Grad erfolgten Behandlung der Folie mit einer Extraktionsflüssigkeit,
während die Folie zwar halb koaguliert ist, sich jedoch noch in plastiziertem Zustand
befindet. Das Pressen kann im übrigen sowohl einseitig als auch beidseitig durchgeführt werden.
Nach dem Preßvorgang wird die Folie von der Unterlage abgelöst und danach oder währenddessen mit
der Extraktionsflüssigkeit behandelt Mit diesem Verfahren läßt sich selbst bei Folien, die von vornherein
nar einen geringen Glanz besitzen, wie beispielsweise
bei schlagfesten, durch gewöhnliche Extrudierverfahren oder Kalanderwalzen hergestellten Polystyrolfolien,
ein hoher Glanz erzielen.
Eine biaxial orientierte, schlagfeste Polystyrolfolie Von 100 μ Dicke wurde 5 Sekunden lang in Methylisobutylketon
von 2O0C eingetaucht, anschließend zwischen zwei hochglanzpolierten Glasplatten leicht
gepreßt, abgelöst, 30 Sekunden lang in Methanol von 200C getaucht und schließlich luftgetrocknet. Zum
Vergleich sind die Ergebnisse denen eines nicht zwischen
den Glasplatten gepreßten Kontrollproduktes nachfolgend gegenübergestellt.
Folie, gepreßt zwischen
Glasplatten
Kontrollfolie, nicht gepreßt
Glanz
93
20
20
Glanz nach Beschriftung
mit
Indigo-Blau Μ
51
37
Eine ZelluloserTriazetatfolie mit einer Dicke von 80 μ wurde S Sekunden lang in eine Mischung von
20° C, bestehend aus einem Gewichtsteii Methylazetat
und einem Gewichtsteil Azeton, eingetaucht und anschließend mit einer Seite leicht auf eine Glasplatte
gepreßt Nach dem Ablösen wurde die FoUe 1 Minute lang zur Gewährleistung einer vollständigen
Koagulation in Peteoieum-Benzin gehalten. Genau wieinden vorhergehenden Beispielen ergab sich eine
ßchtundurchlässige Folie von ausgezeichnetem Glanz.
Zusätze
Zu der Flüssigkeit, welche die im vorliegenden Verfahren
verwendeten Lösungsmittel und Extraktionsflüssigkeiten enthält, lassen sich geeignete Zusätze
hinzufügen und dadurch mannigfaltige Eigenschaften der entstehenden papierähnlichen Produkte erzielen.
Anschließend werden hierzu nähere Erläuterungen gegeben.
Eine plastizierte Polyvuiylchloridfolie von 50 μ
Dicke wurde zuerst 5 Sekunden lang bei Raumtemperatur in Tetrahydrofuran mit einem Zusatz von
0 I0Zo rotem Farböl eingetaucht. Anschließend wurde
die Folie ebenfalls bei Raumtemperatur 10 Minuten lang in Methanol gehalten, das ebenfalls einen Zusatz
von 0,1 °o rotem Farböl enthielt, und schließlich luftgetrocknet. Man erhielt durch den Zusatz des
Farbstoffes eine gefärbte, lichtundurchlässige Folie. Hierbei ist von Bedeutung, daß die verwendeten Farbstoffe
in dem Lösungsmittel und/oder der Extraktionsflüs.sigkeit löslich sind. Durch diese Behandlung
dringt der Farbstoff in das Innere der Folie ein, wodurch die intensive Färbung erzielbar ist. Darüber
hinaus ergibt die Farbbehandlung einen später noch zu erläuternden Vorteil, der auf der Empfindlichkeit
der papiträhnlichen Produkte gegenüber Wärme- und Druckeinflüssen beruht. Dabei ergibt die Farbbehandlung
klarere Kontrastwirkungen bei Verwendung der Folien als Kopierpapier.
Durch den Zusatz von grenzflächenaktiven Stoffen und/oder antistatischen Mitteln und/oder Farbstoffen
kann die Benetzbarkeit der Oberfläche verbessert und die antistatische Wirkung stark angehoben werden.
Insbesondere die durch den Zusatz von grenzflächenaktiven Stoffen erzielte Wirkung hebt die Benetz^·
keit der Folienob* fl!iche durch Wasser sehr stark an. Auf diese V.'_.ae ist es möglich, Wasserfarbe-Emulsionen oder wäßrige Lösungen ebenso wie die bis jetzt benutzten Apparate in der Papiertechnik zur Papierleimung und -Überziehung ohne Abänderungen auf die gleichmäßige Leimung und Überziehung von polymeren Kunststoff-Folien anzuwenden. Dadurch können geleimte, überzogene papierartige Produkte auf der Basis von Kunststoff-Folien hergestellt werden. Diese Produkte besitzen als besonderen Vorteil eine wesentlich größere Oberflächenfestigkeit auf der geleimten und überzogenen Seite, da die darunterliegende Kunststoff-Folie auf Grund ihrer angerauhten Oberfläche eine starke Haltewirkung ausübt.
keit der Folienob* fl!iche durch Wasser sehr stark an. Auf diese V.'_.ae ist es möglich, Wasserfarbe-Emulsionen oder wäßrige Lösungen ebenso wie die bis jetzt benutzten Apparate in der Papiertechnik zur Papierleimung und -Überziehung ohne Abänderungen auf die gleichmäßige Leimung und Überziehung von polymeren Kunststoff-Folien anzuwenden. Dadurch können geleimte, überzogene papierartige Produkte auf der Basis von Kunststoff-Folien hergestellt werden. Diese Produkte besitzen als besonderen Vorteil eine wesentlich größere Oberflächenfestigkeit auf der geleimten und überzogenen Seite, da die darunterliegende Kunststoff-Folie auf Grund ihrer angerauhten Oberfläche eine starke Haltewirkung ausübt.
Eine biaxial orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von 30 μ wurde 2 Sekunden lang bei Raumtemperatur
in Azeton eingetaucht und anschließend durch Eintauchen in Methanol mit einem Gehalt von
0,1 °/o eines antistatischen Mittels 20 Sekunden lang behandelt. Anschließend wurde eine Leimfarbe mit
der folgenden Zusammensetzung mittels eines Auftragebalkens in einer Stärke von 15 g/m2 auf die Folie
1$ 20
aufgebracht and diese anschließend 10 Minuten lang erwähnten Lösungsmitteln löslich sein. Die Zusatz-
bei 40° C zu* Erzielung einer geleinuen papierartigen menge dieser Kunstharze soll, auf das Polystyrol be-
Qberfläche getrocknet. Die Zusammensetzung der zogen, mehr als S % betragen.
Leimfarbe war folgende: Bei der Behandlung mit einem Lösungsmittel der
100 Teile Deckbraun, IS Teile oxidierte Stärke, S obenerwähnten Zusammensetzung ist keine besondere
13 TeEe synthetischer Butadien-Methylmethacrylat- Erwärmung erforderlich. Selbst bei Raumtemperatur
Kautschuk und 157 Teile Wassei. lassen sich innerhalb eines Zeitraumes von nur weni-
DLe Folie wurde weiter behandelt mittels eines Su- gen Sekunden zufriedenstellende Ergebnisse erzielen,
perkalanders bei Raumtemperatur durch Aufbringen Nach der Behandlung mit dem Lösungsmittel wird
eines linearen Druckes von 90 kp/cm. Die so behan- to die FoUe wieder entsprechend den Grundlagen des
delte Folie war hinsichtlich Glätte sowie Glsnz aus- erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Extraktionsgezeichnet
und in ihrer Bedruckbarkeit bekanntem flüssigkeit behandelt. Dieser zweite Behandlungsschritt
gelehntem Papier überlegen. wird jedoch vorteilhafterweise erst dann durchgeführt,
Bei Durchführung der bloßen Zweibadbehandlung wenn die Folienoberfläche zwecks Verminderung des
einer Polyäthylenfolie mh einem Lösungsmittel und 15 Glanzes der Überzugsschicht leicht getrocknet ist Die
mit einer Extraktionsnussigkeit kanu das erfindungs- hier verwendete Extraktionsflüssigkeit muß übrigens
gemäße Verfahren in der Praxis eine Reihe Nachteile nicht notwendigerweise auch hinsichtlich der wirmeaufweisen.
Einer der Nachteile besteht darin, daß aushärtenden Kunstharze ein nichtquellendes Mittel
eine Mindesttemperarur von 50° C erforderlich ist, darstellen. Es ist diesbezüglich ein gewisses Quellverum
dem Polyäthylen durch die Anwendung von Lö- ao mögen eher von Vorteil, da sich hierdurch bei der ansungsmitteln,
wie beispielsweise Benzol, Toluol.Xylol schließenden Wärmebehandlung hinsichtlich derAus-
und Tetrachlorkohlenstoff, eine genügende Lichtun- härtungsreaktion bessere Ergebnisse erzielen lassen,
durchlässigkeit zu vermitteln. Eine weitere Schwierig- Zweckuiäßigerweise soll die Wärmebehandlung nach
keil liegt darin, daß durch alleinige Anwendung die- der Koagulation bei derjenigen höchstmöglichen Temser
Behandlung die Festigkeit der lichtundurchlässi- 30 peratur durchgeführt werden, die gerade noch keine
gen Schicht so gering sein kann, daß sie die Neigung nachteiligen Auswirkungen auf die Folie oder die ?ntzeigt,
sich in Streifen von der darunterliegenden Folie standene Schicht herbeiführt,
abzulösen. Diese Mangel lassen sich jedoch durch Zugabe geeigneter Zusätze zu den Behandlungslösungen Beispiel 16
beheben, wie im folgenden näher ausgeführt. »5
abzulösen. Diese Mangel lassen sich jedoch durch Zugabe geeigneter Zusätze zu den Behandlungslösungen Beispiel 16
beheben, wie im folgenden näher ausgeführt. »5
Zu diesem Zweck werden Zusätze wie 1. Polysty- Eine Polyäthylenfolie mit einer Dicke von 50 μ
rol oder Polyvinylchlorid, 2. kautschukähnliche Ma- wurde bei Raumtemperatur 3 Sekunden lang in eine
terialien aus der Dien-Reihe und 3. wärmeaushär- vorbereitete Flüssigkeit von folgender Zusammenset-
tende Kunstharze in dem Lösungsmittel für das Poly- zung eingetaucht:
äthylen gelöst. Anschließend wird die Polyäthylen- 35 100 Teile Toluol, das 10 Teile Polystyrol enthielt,
folienoberfläche mit dem diese Zusätze enthaltenden 5 Teile Nitril-Butadien-Kautschuk und 5 Teile buty-
Lösungsmittel angequollen. Nach der Behandlung mit liertes Melaminkunstharz. Die Folie wurde anschlie-
der Extraktionsnussigkeit und nach erfolgter Koagu- ßend 15 Sekunden lang luftgetrocknet und dann durch
lation wird die Folie getrocknet und wärmebehandelt. ein 30 Sekunden dauerndes Eintauchen in Methanol
In der Praxis ist es von Vorteil, die Oberfläche der 4° von Raumtemperatur koaguliert. Schließlich wurde
Polyäthylenfolie mittels Sprühentladung, Dichromat- die Folie getrocknet und 10 Minuten lang bei 80° C
Oxidationsbehandlung oder ähnlichem vorzubehan- wärmebchandelt. Es wurde eine Folie hoher Lichtun-
deln. durchlässigkeit mit gleichförmiger und dichter Ver-
Die für den vorliegenden Zweck besonders hervor- teilung feiner Partikeln avf der Oberfläche erzielt. Die
zuhebenden Lösungsmittel sind wieder Benzol, To- 45 Oberflächenschicht war hochglänzend, besaß merkluol,
Tetrachlorkohlenstoff und Tetrahydrofuran. Die liehen Widerstand gegenüber Abschleifen mit Schleif-Hauptkomponuite
der auf die Oberfläche von Poly- papier und haftete fest auf dem Basismaterial. Daräthylenfolien
aufzubringenden Materialien ist Poly- über hinaus war die Oberfläche sowohl mit Feder als
styrol oder Polyvinylchlorid. Ebenso kann jedoch das auch mit Bleistift beschreibbar und leicht bedruckbar.
Kopolymer oder Mischpolymer, welches in der Haupt- 50 Durch Zugabe von Treibmitteln, die in den Arsache
aus den obengenannten Substanzen zusammen- beitslösungen löslich sind, erhält man ein besonders
gesetzt ist, Anwendung finden. Die Verwendung von wärmeempfindliches Kopierpapier, auf dem sich beiKautschuk
aus der Dien-Reihe gewährleistet die feste spielsweise Buchstaben bei einem Kopiervorgang reHaftung
zwischen der Polystyrol- oder der Polyvinyl- liefartig abheben; da die Buchstaben derart deutlich
chic"' .licht und der darunterliegenden Polyäthylen- 55 erhaben sind, daß sie mit den Fingern abgetastet werfolie.
Zu diesem Zweck findet Styrol-Butadienkopo- den können, eignet sich das so hergestellte »Papier«
lynur, Acrylsäurenitril-Butadienkopolymer, Poly- vorzüglich zur Anwendung auf dem Gebiet der Blinchloropren,
Polybutadien und ähnliches Anwendung. denschrift.
Die Zusatzmenge an Kautschuk aus der Dien-Reihe Zu diesem Zweck eignen sich speziell Folienmate-
ZU dem Polystyrol oder Polyvinylchlorid sollte min- 60 rialien mit einem relativ niedrigen Erweichungs- oder
destens 5 °/o betragen. Schmelzpunkt, wie beispielsweise Polyäthylen, PoIy-
Die wärmeäushärtenden Kunstharze dienen dazu, vinylchlorid. Polystyrol, Kautschukhydrochlorid usw.
der Oberfläche der lichtundurchlässigen Schichten Bei der Behandlung mit dem Lösungsmittel ist darauf
eine genügende Härte zu erteilen. Zu diesem Zweck zu achten, daß eines mit vergleichsweise hohem
finden Melamin-Formälinkunstharz, Harnstoff-Form- 65 Quellvermögen ausgewählt wird, da es sich vorteüalinkunstharz
sowie deren Modulkationen in einem haft erweist, wenn das in dem Lösungsmittel enthalnoch
nicht weit fortgeschrittenem Kondensatiönszu- tene Treibmittel so tief wie möglich in das Folienstand
Anwendung. Diese Mittel müssen in den oben- innere eindringt. Die Wahl des verwendeten Treib-
mittels ist abhängig von dem Erweidwuags- oder
Schmelzpunkt des polymeren Grundniaierials. Treibmittel, deren Wännezeriallstemperaüir uotethalb
ISQ0C liegt, »ad vorzuziehen. Per Sisatzbetrag an
Treibmitteln sollte wesentlich mehr als 0,5 Gewichtsprozent,
bezogen auf die behandelte Folie, betragen. Außerdem ist die Wahl nur leicht oder gar nicht gefärbter
Treibmittel vorteilhaft. Geeignete Treib- oder
Schaumstoffe sind
tert-Butylamin-Nitrit,
Guanidin-Nitrit,
1,1 'Dithiofiiformamidin,
N-Nitro-Isr-Zyklohexylhamstoff,
Diazoaminobenzol, 2,2'-Azobisisobutylnitril,
1,1 '-Azobiszyklohexankarbonitril,
Diäthylammosulfonylhydrazid,
Benzolsolfohydrazid,
p-tert-Butylbenzazid, ao
N.N'-Dimethyl-N.N'-Dinitrosoterephthalamid,
1 -methyl-3-phenyltriazin,
Benzodiazomiumchlorid,
Diazoazetamid,
Azodikarbamid, as
Diäthylazodicarbonat,
Thiophenyldrazon,
Trinitrosotrimethylentriamin,
Carbamylazid.
30
Nach der Behandlung der Folienoberfläche mit einem Lösungsmittel, das diese Treibmittel enthält,
wird die Folie mit einer nichtquellenden Extraktionsflüssigkeit koaguliert und anschließend getrocknet.
Hierbei läßt sich jedoch die Folie auch unmittelbar nach der Anwendung des Lösungsmittels trocknen,
und zwar unter Auslassung des gewöhnlich erforderlichen Behandlungsschrittes mit der Extraktionsflüssigkeit.
Bei der Anwendung der auf diese Weise bearbeiteten Folien in speziellen wärmesensitiven Kopierverfahren
können die hierzu verwendeten üblichen Kopiermaschinen ohne jegliche Abwandlung wie für
gewöhnliches Kopierpapier verwendet werden. Insbesondere erhält man eine lichtundurchlässige, feste,
geprägte Kopie, wenn man die Folie auf das Original mit darauf befindlichen Linien oder Zeichnungen
legt und es durch die Maschine laufen läßt. Der übliche Vorgang dabei ist der, daß die durch einen
Infrarotstrahler entwickelte Wärme im Bereich der Linien oder Zeichnungen eine selektive Absorption
erfährt und die auf die Folie übertragene Wärme das Treibmittel genau in den entsprechenden Bereichen
zur Wirkung bringt und diese aufquellen oder hervortreten läßt. Um das Hervortreten oder Aufschäumen
bei dem Kopiervorgang zu erleichtern, ist es ratsam, die Folie mit einem feinen Maschengitter oder -netz
zu bedecken, dessen Feinheit zweckmäßigerweise auf die jeweils zu kopierenden Originale abgestimmt ist.
60
In diesem Beispiel wurden zwei Testproben behandelt;
die erste wurd_e hergestellt durch Eintauchen
einer biaxial orientierten Polystyrolfolie mit einer
Dicke von 50 μ in eine Lösungsmischung von 65 Teilen Benzol und 3S Teilen Methanoi, die 2 TdIe Diazoaminobeazol
gelöst enthielt. Das Eintauchen erfolgte 2 Sekunden lang bei einer Temperatur von
20° C. Anschließend wurde die Folie ohne jegliche ■weitere Behandlung getrocknet. Die zweite Testprobe
wurde in gleicher Weise hergestellt mit der Ausnahme, daß sie anschließend 30 Sekunden lang in
Methanol von 20° C getaucht und bei Raumtemperatur getrocknet wurde. Beide Testproben wurden
zuerst zwischen eine Zeitung und ein Seidennetz von 100 mesh Feinheit gelegt und durch eine Kopiermaschine
vom Typ »Thermofax« geschickt. Man erhielt saubere Kopien der Buchstaben in weißem
Relief. Anschließend wurden die Proben zwischen ein schwarzbedrucktes, mit Typen der Größe 22 versehenes
Originalpapier und ein Seidennetz von 19 mesh Feinheit gelegt und mit der gleichen Maschine
kopiert. Es wurden klar geprägte Buchstaben erzielt, die sich durch Abtasten mit dem Finger unterscheiden
Keßen.
Nachbehandlung
Es ist zwar grundsätzlich möglich, lediglich eine Oberfläche der Folie durch das erfindungsgemäße
Verfahren zu behandeln, jedoch zeigen sich in manchen Fällen bei den so behandelten Folien Schrumpfungs-
oder Verformungserscheinungen in Gestalt von Kräuselungen und Runzeln, die sich selbst mittels
der üblichen Wärmebehandlung nicht mehr korrigieren lassen. Selbstverständlich besitzt eine derartige
Folie keinen praktischen Nutzungswert. Unter Beachtung der folgenden Maßnahmen läßt sich
jedoch auch hier eine zufriedenstellende Folie ohne die erwähnten Erscheinungen herstellen.
Soll nur eine Seite der Folie angerauht werden, so benutzt man dazu vorteilhafterweise schlauchartige
polymere Kunststoff-Folien, die beispielsweise mittels der Aufblasetechnik hergestellt worden sind.
Eine andere Herstellungsmöglichkeit besteht darin, entweder ein Stück einer Folie zusammenzufalten
oder zwei Folienstücke dicht aufeinanderzulegen und sie mechanisch oder elektrostatisch aneinanderzuheften.
Diese so hergestellte Doppelfolie wird anschließend mittels eines Lösungsmittels behandelt. Wenn
man die Folie für eine geeignete Zeitdauer in das entsprechende Bad eintaucht, dringt auf Grund der
Kapillarwirkung das Lösungsmittel vom Rand her ein wenig zwischen die beiden Folienblätter ein, mit dem
Ergebnis, daß die Ränder lösungsgeklebt und abgedichtet werden.
Ein weiteres Eindringen des Lösungsmittels in das Innere zwischen den beiden Folienstücken ist anschließend
unmöglich, so daß die weitere Behandlung tatsächlich nur die Außenfläche erfaßt. Nach der
darauffolgenden Behandlung mit der Extraktionsflüssigkeit zur Koagulation der Oberfläche und nach dem
Trocknungsvorgang erhält man zwei flache Folienstücke, die in schlauchartiger Form an den Rändern
zusammengeheftet und abgedichtet sind und deren eine Oberfläche jeweils behandelt ist.
Auf Grund des Momentengleichgewichts in der jeweils zu erwartenden Einrollrichtung, d.h. zu der
behandelten Seite hin, bleiben diese während des Zusammenhaltes noch flach. Würde man die Ränder
entfernen, so würden sich die beiden Einzelstücke
nach der behandelten Seite hin einrollen. Wenn matt
dagegen die behälterartige Folie 1 bis 30 Minuten SL bei einer geeigneten Temperatur wärmebehanddt und anschließend die verklebten Ränder ab-L V man flache Folienstücke ohne
zahlreichen Poren auf der Oberfläche sind jedoch
sehr druckempfindlich und lassen sich d^Oruckeinwirkung lacht zerstören oder zerquetschen ohne
daS sie ihre frühere Gestal wieder einnehmen ton*
nen. Wählt man also die Hohe des Druckes entspre-
» worden. Bekanntermaßen ist <he Glatte einer Druckfläche ^ ^ Grundvoraussetzungen fur die Be-
druckbarkeit. Insbesondere eine polymere Kunststoff-F°lie· *ε ohnehin weniger flauschig als Papier ist,
wird hinsichtlich ihrer Bedruckbarkeit selbst durch eine sehr geringfügig aufgerauhte Oberfläche, wie sie
bei Papier jederzeit toleriert werden könnte, sehr stark beeinflußt. Es läßt sich also zusammenfassend
feststellen, daß bei mangelnder und nicht zufneden-
takta p stellender Bedruckbarkeit einer Folie diese wesent-
oSchwindiekeit von 3 bis 4cm/sec »o Hch verbessert werden kann durch Behandlung der
£ S einem MΓ Sekunden wäh- Folienoberfläche mittels Druckrollen, da hierdurch
KS ein bestimmter Prozentsatz der winzigen Poren auf-
rechterhalten, gleichzeuig d,e Oberflache ,edoch ge-
mittels einer Kalanders, bestehend aus mehr als zwei
Walzen, durchgeführt. Insbesondere empfiehlt sich dafür die Anwendung eines Superkalanders, bestehend aus Stoff- und Stahlwalzen. Polymere Kunst-
Reisoiel 18
F
Zwei Stücke einer Polystyrolfolie mit einer Dicke LTeng andrindergelegt und durch in
In einem Abstand von etwa 15 cm ^taktwalzen bei Zimmertemperatur
S i /
SS KeS wurden sie anschlieetoemiSSrom
bei 70° C getrocknet, dar-
T ™^hSr etwa 2 mm breite Randbeder
^SföSnSTn fS ^geschnitten
AL J^Stücke waren frei von Ein-
Äen cX Ä vömg flach. Die nicht
Edelte^erfläche der Polystyrolfolie entsprach 30 stoff-Fohen besitzen im wesenthchen unterhalb des
«Ξ dem ^Srünghchen Zustand, während die Erweichungspunktes eine sehr gennge Plastotat, so
KeSe^rgleichförmig aufgerauhte Ober- daß es schwierig .st. die Oberfläche durch Anwenanderejseae eme P«™»1 '^» * beschreiben dung von Druck zu glätten. Auf Grund der Tat-Sache besaß, dte sich sogar mit Bleistift bescüreioen ^ _^ ^ die obere Schicht bereits druck-
beispielsweise eine Ober- 35 empfindliche Poren aufgebaut hat, die sich leicht
nf ST d Papier- quetschen lassen, ist es möglich, diese Schicht selbst
lung geglatw
dnrckbarkeit der
faugkeü für
Poren bis
sich
Folie,
ständen unterhalb des Schmelzpunktes des jeweils verwendeten Materials gehalten werden. Auf Grund der
Tatsache, daß die Druckbehandlung eine teilweise
Zerstörung der winzigen Poren hervorruft, ist ein beerfin- 45 stimmter Verlust hinsichtlich der Lichtundurchlässig-
ASSefäirigfceft
h Di &S*i
h Di &S*i
verioren-
sow«
des
g g
geht Diese &S*eiiniög ist da nachteüiges Ergebnis
^cher DmckbehaadLig. Aus diesem Grund soB-tef*e gfias^sten Bedn^uagcn für «Se Druckbe-
Handlung von FaO m FaH in Abhängtgteit von dem
verwerteten polymefea KaaststotoS and den
d^"der Behaadtang mit dem Lös««s-
Bis scharf and zeigt glänzende Druckfarben. Der 60 werden.
Grand für diese Erscheintmg ist folgender: Ba der
ganz deutlich ent einem Mikroskop b«**00 germ-
Eine biaxial orientierte Polystyrolfolie mit einer Dicke von 50 μ wurde bei Raumtemperatur in drei
Proben unter folgenden Bedingungen behandelt:
Tabelle VII | Lösungsmittel |
Bebandlungs-
dauef (see) |
Zwischen
trocknung |
Extraktions
flüssigkeit |
Behandlungs-
d-iier '' (see) |
|
Probe | Azeton Azeton !Teil, Tetrachlorkohlenstoff 1 TeO Methylisobutylketon 9 Teile, Methanol 1 Teil |
2 2 3 |
nein nein ja |
Methanol Methanol Methanol |
30 30 30 |
|
■■'■■ .A-'
B C |
Die Oberflächenglätte dieser Proben war zufriedenstellend
mit einer merklichen Steigerung in Richtung C, B, A.
Die Folien wurden unmittelbar für einen Reliefdruck (Photodruck) mittels einer »Vandercook-Proof«-Presse
verwendet, wobei sich ihre Druckeigenschaften mit der gleichen Steigerung in der
Richtung C, B, A als günstig erwiesen. Die drei Testproben wurden zweimal durch die Gewebe- und
Stahlwalze in einem Versuchssuperkalander geschickt, wobei eine Oberflächentemperatur von 400C und »5
ein Quetschdruck voa SO kp/cm eingehalten wurde. Anschließend wurden sie unter den gleichen Bedingungen
bedrrckt Zwar hatte die Aufnahmefähigkeit für Druckfarbe bei jeder Testprobe etwas abgenommen,
jedoch hatte sich die Wiedergabe der Farbhalbtöne wesentlich verbessert, so daß sich ausgezeichnete
Drucke erzielen ließen.
35
Eine Hochdruck-Poh/äthylenfoUe mit einer Dicke
von 70 μ wurde 3 Sekunde lang in Tolual von 95 C eingetaucht und anschließend 30 Sekunden
lang bei Raumtemperatur in einer flüssigen Mischung von 9 Teilen Methanol und 1 Teil Wasser koaguliert
Nach Jem Trocknen wurde die Folie einmal durch
ein Stahlwalzenpaar bei einer Temperatur von 40° C und einem Spaltdruck von 40 kp/cm geschickt Der
Druckvorgang wurde unter Verwendung derselben Reliefdruckpresse wie im vorhergehenden Beispiel
ausgeführt. Man erhielt einen ausgezeichneten Druck. Hierbei war deutlich erkennbar, daß die Druckfarbe
wesentlich besser haftete als beim Drucken auf gewökaiidie
klare PotyatiryfeHfooe ofaae derartige Behaadiaag.
5·
Die papieräaeücbe FoBe, Se sich raft dem erfindungsgemäßen
Verfahren herstellen läßt, kann für praktisch alle Anwendungszwecke, für die auch Papier
geeignet ist, in Einsatz kommen. Hierzu zählen beispielsweise die Anwendung als Schreib-, Zeichen-,
Druck-, Maschinenschriftpapier sowie zu Etikettierzwecken,
zur Dekoration, zur Wasser- und ölabdichtung sowie für den Korrosionsschutz. Wenn außerdem
Farbüberzüge, wie sie gewöhnlich bei der Papierherstellung verwendet werden, auf die Oberflächen
der behandelten Folien aufgebracht werden, lassen sich auch entsprechende papierahnliche Druckfolien
herstellen, die hinsichtlich ihrer Bedmckbarkeit gewöhnlichem, gelehntem Papier weit überlegen sind.
Weiterhin läßt sich die Folie zu Zwecken der druckempfindlichen und wärmeempfindlichen Kopiertechnik
verwenden, da die lichtdurchlässige Oberflächenschicht, die auf Grund des erfindungsgemäßen
Verfahrens erzielt wird, druck- und wärmeempfindlich ist Die Schicht wird im gepreßten oder erwärmten
Bereich durchsichtig. Diese Eigenschaft laßt sich bei der Herstellung von gemusterten, papierartigen
Produkten ausnutzen, indem man die Folien einer Wärme-Druck-Prägebehandlung mittels gewöhnlicher
Prägewalzen unterzieht. Darüber hinaus erhält man Polyäthylenfolien mit perlartigem Glanz, luftdurchlässige
Polystyrolfolien sowie lichtdurchscheinende Folien mit Wasserzeichen. Schließlich läßt sich ein
spezielles Kopierpapier herstellen, auf dem Buchstaben oder Zeichnungen erhaben erscheinen, nachdem
man sie durch einen die Warmeempfindlichkeit ausnutzenden
Kopierapparat geschickt hat Die kopierten Linien oder Punkte haben dann eme feste Raumform,
so daß sie sich in der Blindenschrifttechnik verwenden lassen.
Die wird ta der Gesamtfcombtnatiop der
Merkmale des Haeptanspraefes gesehen. Die Aaspriche
2 bis 1© siad echte ÜBterans
Claims (2)
1. Verfahren zum Oberfachenbehandeln einer Behandlung mit der Btöaktionsflussigkeit auf
Folie aus thermoplastischem Kunststoff zur Erzeu- 5 eine glatte Unterlage gedruckt wird, während sie
gong papieräbnlicben Aussehens und beschreib- sich im gequollenen und noch plastischen Zubarer
Oberfläche, bei deia zumindest auf eine der stand befindet
Oberflächen der Folie ein lösungsmittel für den 9. Verfahren nach Anspruch1, dadurch ge-
Kunststoff und nach der Reaktion des Lösuags- kennzeichnet, daß bei der Behandlung einer FoIy-
mittels mit dem Kunststoff eine Extraktionsflüs- lo äthyleiifolie das Lösungsmittel
sjgkeit aufgebracht wird, die sich nut dem Lö- 1. Polystyrol oder Polyvinylchlorid,
sungsmittel mischt, jedecb den Kunststoff nicht 2. Kautschuk aus der Dien-Reihe,
löst, und die Folie getrocknet wird, dadurch 3. wänneaushärtendeKunstharze
gekennzeichnet, daß als Reaktion ein mit enthält und daß die Extraktionsflüssigkeit ein für
mit einer Volumenvergrößerung einhergehendes I5 die genannten Substanzen mit Ausnahme der
Anquellen der Foiienobernache hervorgerufen wärmeaushärtenden Kunstharze nichtquellendes
und die entstandene gequollene Oberflächen- Mittel darstellt.
schicht durch das Behandeln mit der Exöaktions- 10. Verfahren nach einem der Ansprache 1
flüssigkeit unter Volumenverkleinerung zum Ko- bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung
agulieren gebracht wird und hierauf das Trocknen 20 einer einseitig behandelten Folie zwei Stöcke der
erfolgt. polymeren Kunststoff-Folie aufeinandergelegt
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- werden und nach Abschluß der Behandlung mit
kennzeichnet, daß das Lösungsmittel zur Erzie- der Extraktionsflüssigkeit eine verformungskorrilung
einer luftdurchlässigen Polystyrolfolie aus gierende Wärmenachbehandlung durchgeführt
einer Mischung eines starken Lösungsmittels mit a5 wird.
einem geringeren Betrag eines für Polystyrol
schwachlösenden oder nichtlösenden Mittels be-
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