DE1900521B2 - Ueberzugsmittel zur verbesserung des haftvermoegens bahnfoermiger substrate - Google Patents

Ueberzugsmittel zur verbesserung des haftvermoegens bahnfoermiger substrate

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Description

verbessert.
Das Überzugsmittel kann auf die Substratbahn aufao getragen werden, und anschließend können Koronaentladungen oder Flammen auf die aufgebrachte
Die Erfindung betrifft ein Überzugsmittel auf der Schicht zur Einwirkung kommen. Das Ergebnis ist Basis von Lösungen chlorierter Polyolefine zur Ver- eine beachtliche Steigerung des Haftvermögens gegenbesserung des Haftvermögens bahnformiger Substrate, über bekannten Anstrichen und Filmen. Es ist auch unabhängig davon, ob es sich um solche aus natür- as möglich, die Oberfläche einer Substratbahn mit liehen, synthetischen, organischen, anorganischen, Koronaentladungen oder Flammen zu behandeln, metallischen oder nichtmetallischen Materialien han- bevor die Oberfläche mit dem erfindungsgemäßen delt. Überzugsmittel überzogen wird.
Verschiedene Arten von Substratbahnen, die haupt- Die Eigenschaften einer mit dem Überzugsmittel
sächlich als Verpackungsmaterial verwendet werden, 30 nach der Erfindung behandelten Substratbahn, vor z. B. Kunststoffilme, Aluminiumfolien, Papier usw., allem als Verpackungsmaterial, werden beachtlich weisen den Nachteil auf, daß das Haftvermögen gegen- verbessert.
über Farben und Kunststoffilmen bzw. -folien schlecht Soll beispielsweise die Oberfläche einer Substratbahn
ist und daß Verschweißbarkeit bzw. Siegelungsfähig- überzogen werden, so kann dies bekanntlich auf wekeit nicht immer zufriedenstellend sind. 35 nigstens zwei Weisen geschehen: einmal, indem eine
Sämtliche der bekannten Oberflächenbehandlungs- Lösung, einmal, indem ein schmelzflüssiges Material verfahren sind nicht nur nicht zufriedenstellend, bei als Überzug aufgebracht wird. Für den Fall, daß eine manchen Substratmaterialien bietet sich sogar über- Lösung als Überzug aufgebracht werden soll, wird die haupt kein geeignetes Verfahren zur Oberflächen- Lösung gewählt aus: 1. einer Farblösung, die hergebehandlung an. Auch bietet sich zur Zeit beispielsweise 40 stellt ist aus einem Mischpolymerisat des Vinylkein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines chlorides oder des Vinylidenchlorides, 2. einer wäß-Polyäthylenfilms an, derart, daß ein Vinylidenchlorid- rigen, aus diesen Mischpolymerisaten hergestellten polymerisat fest hieran gebunden werden könnte. Dispersion oder 3. einer hauptsächlich aus Nitro-
In der USA.-Patentschrift 3 165 493 ist zwar eine Zellulose bestehenden Lösung. Im zweiten Fall, wenn Überzugszusammensetzung beschrieben, die haupt- 45 ein schmelzflüssiges Material als Überzug aufgebracht sächlich aus chloriertem Polyäthylen besteht und we- werden soll, wird die Oberfläche der Substratbahn mit nigstens etwa 60 Gewichtsprozent Chlor enthält, wobei einem extrudierten Polyäthylen als Überzug versehen diese Zusammensetzung ein relativ gutes Haftvermögen oder laminiert, wobei hier das extrudierte Polyäthylen gegenüber verschiedenen Substraten, insbesondere nicht eine Lösung, sondern ein schmelzflüssiges Mametallischen Substraten, aufweist. Aber auch diese 50 terial ist. Will man nun die Oberflächeneigenschaften Überzugszusammensetzung ist nicht in der Lage, in dieser Substratbahn steigern, so verbessert die vorausreichender Weise das Haftvermögen der Substrate herige Aufbringung eines Überzugsmittels als Grunzu verbessern. dierungsmittel nach der Erfindung auf die Substrat-
Bekannt ist ferner ein Beschichtungsmittel auf der bahn in beachtlicher Weise das Haftvermögen der Grundlage einer Mischung von chloriertem Poly- 55 Substratbahn an den hierauf als Überzug aufzubrinpropylen und chloriertem Polyäthylen, insbesondere genden Schichten, mit dem Ergebnis, daß die Bindechlorsulfoniertem Polyäthylen. Dieses Beschichtungs- festigkeit in beachtlicher Weise erhöht wird. Wenn mittel ist dazu bestimmt, einen elastomeren Überzug weiterhin das genannte Überzugsmittel auf die Oberherzustellen. Im übrigen sind dazu noch organische fläche einer Substratbahn aufgebracht wird, und wird Amine notwendig, die ebenfalls für den hier ange- 60 unter Erwärmung der Masse die gleiche oder eine gebenen Zweck nicht benutzt werden sollen. Dieses andere Substratbahnart auf die Oberfläche der so bekannte Beschichtungsmittel ist für die Herstellung behandelten Substratbahn gelegt bzw. dieser übereines Überzugs in Form einer wetter- oder wasser- lagert, so erhält man einen Laminatkörper mit ganz beständigen Schicht auf der Oberfläche des Substrats erheblich gesteigerter Abreißfestigkeit,
bestimmt. 65 Das erfindungsgemäße Überzugsmittel zur Ober-
Demgegenüber wird durch die Erfindung ein Über- flächenbehandlung besteht aus einem Einflüssigkeitszugsmittel auf der Basis von Lösungen chlorierter system und ist damit äußerst zweckmäßig in der Hand-Polyolefine zur Verbesserung des Haftvermögens von habung.
3 4
Oben wurde erwähnt, daß als Substratbahn, deren macht. Vorzugsweise verwendet man somit chloriertes
Oberflächenzustand mit dem Überzugsmittel nach der Polypropylen mit einer Viskosität von 5 bis 300 Poise.
Erfindung verbessert werden kann, natürliche Sub- Als organische Lösungsmittel können Benzol, Xylol,
stanzen, Kunststoffe, organische Stoffe, anorganische Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Trichloräthylen,
Stoffe, Metalle, Nichtmetalle usw. gewählt werden 5 Perchloräthylen usw. verwendet werden,
können.
Als Material für die Substratbahn seien beispiels- Beispiel 1
weise genannt: Filme aus Propylen, Polyäthylen, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyester, Poly- Ein biaxialer gedehnter Polypropylenfilm wurde mit amide, Polyvinylalkohole, Polyacrylnitril und Zellu- io Koronaentladungen derart behandelt, daß Wasser bei lose, Aluminiumfolien, Papier, Baumwollgewebe, syn- einer Temperatur von 200C den Film unter einem thetische Fasergewebe usw., weiche hauptsächlich als Winkel von 65° kontaktierte. Hiernach wurde auf einer Verpackungsmaterialien dienen. Seite des Films ein Überzug aufgebracht, der aus einer
Das chlorierte Polyäthylen kann aus einem Poly- 5°/oigen Toluollösung eines Gemisches aus 90 Geäthylen hoher oder niedriger Dichte bestehen, das nach 15 wichtsprozent amorphen chlorierten Polyäthylens, das irgendeinem gewünschten Verfahren chloriert wurde, 50 Gewichtsprozent Chlor enthielt und eine Viskosität beispielsweise einem Wirbelbettverfahren, einem Ver- von (η) "of) = 1,2 aufwies, und aus 10 Gewichtsfahren mit wäßriger Suspension oder einem Lösungs- prozent chloriertem Polypropylen bestand, das 28 Geverfahren. Es wird chloriertes Polyäthylen verwendet, wichtsprozent Chlor enthielt und dessen 30°/0ige das 40 bis 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise 55 bis 20 Toluollösung bei 35°C eine Viskosität von 100 Poise 65 Gewichtsprozent, Chlor enthält. Es wird vor allem aufwies. Das chlorierte Polyäthylen wurde hergestellt, chloriertes Polyäthylen verwendet, dessen Toluollösung indem Polyäthylen hoher Dichte durch das Verfahren bei 35°C eine grundmolare Viskosität (ausgedrückt in der wäßrigen Suspension chloriert wurde.
(v) "OP) von 0,1 bis 3,0 g/cc, besonders 0,5 bis 1,5 g/cc, Der überzogene Film wurde 0,5 Minuten lang bei aufweist. Der Grund, warum der Chlorgehalt des »5 einer Temperatur von 8O0C zur Bildung einer Grun-Polyäthylens in der oben beschriebenen Weise begrenzt dierungsschicht getrocknet. Koronaentladungen wurwurde, ist darin zu sehen, daß chloriertes Polyäthylen, den dann auf die Grundierungsschicht in der oben das weniger als 40 Gewichtsprozent Chlor enthält, eine angegebenen Weise angewendet. Die Grundierungsschlechte Löslichkeit in einem organischen Lösungs- schicht wurde danach mit einem 500/oigen wäßrigen mittel aufweist, wogegen chloriertes Polyäthylen, wel- 30 Latex eines Mischpolymerisats aus Vinylidenchlorid ches mehr als 75 Gewichtsprozent Chlor enthält, nicht und Acrylester zur Bildung der Deckschicht überzogen, schwierig in der Herstellung ist, jedoch eine niedrige Bisher bestand ein solches Grundierungsmaterial aus thermische Stabilität aufweist. einem zweikomponentigen Flüssigkeitssystem, bei-
Für die grundmolare Viskosität des chlorierten Poly- spielsweise einem Epoxyharz und seinem Härter, z. B. äthylens führt ein Wert von weniger als 0,1 zum ver- 35 Amin. Das aus dem Überzugsmittel nach diesem Beiminderten Haftvermögen der behandelten Oberfläche spiel hergestellte Grundierungsmaterial ließ sich jedoch einer Substratbahn, während ein Wert von mehr als 3 leichter als das Zweiflüssigkeitssystem handhaben, die Oberflächenbehandlung auf Grund der hohen Auch fiel gegenüber dem bekannten Zweiflüssigkeits-Viskosität des chlorierten Polyäthylens behindert. grundierungsmaterial durch das Überzugsmittel der
Das chlorierte Polypropylen wird nach einem Lö- 40 Erfindung die Notwendigkeit fort, ein Trocknen über
sungs- oder Suspensionsverfahren usw. hergestellt, lange Zeiträume bei erhöhten Temperaturen durch-
wobei der Chlorgehalt bei 25 bis 35 Gewichtsprozent zuführen, wodurch auch verhindert wurde, daß der
liegt. Es ist auch zweckmäßig, chloriertes Polypropylen Film zum Zeitpunkt des Trocknens schrumpfte. Das
zu verwenden, dessen 30°/oige Toluollösung bei 350C thermische Haftvermögen der Deckschicht lag bei
eine Viskosität von 5 bis 300 Poise aufweist. Das Ver- 45 160 g/cm.
hältnis von chloriertem Polyäthylen zu chloriertem Beisoiel 2
Polypropylen beträgt 99 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise 95 bis 85 Gewichtsprozent, zu 1 bis 50 Ge- Ein nicht gedehnter Polypropylenfilm wurde derart wichtsprozent, vorzugsweise 5 bis 15 Gewichtsprozent. flammenbehandelt, daß Wasser bei einer Temperatur Mischungsverhältnisse außerhalb dieses Bereiches 50 von 200C den Film unter einem Winkel von 70° führen zu einem schlechten Adhäsionsvermögen der kontaktierte. Auf einer Seite des so behandelten behandelten Oberfläche einer Substratbahn. Polypropylenfilms wurde ein Überzug aus einer
Aus folgendem Grund wird der Chlorgehalt des 3%igen Toluollösung eines Gemisches aus 85 Gechlorierten Polypropylens wie oben beschrieben be- wichtsprozent chloriertem Polyäthylen hoher Dichte, grenzt. Chloriertes Polypropylen, das weniger als 55 das 60 Gewichtsprozent Chlor und eine Viskosität 25 Gewichtsprozent Chlor enthält, bietet nämlich von (η) "of =1.0 aufwies und 15 Gewichtsprozent Schwierigkeiten bei der Chlorierung, besitzt geringe Chlor aufwies und dessen 30°/0ige Tohiollösung bei Löslichkeit in einem Lösungsmittel und bringt Schwie- 350C eine Viskosität von 50 Poise aufwies, aufgerigkeiten in der Handhabung auf Grund seiner hohen bracht. Man ließ die Masse 0,5 Minuten lang bei einer Viskosität mit sich, während ein Chlorgehalt über 60 Temperatur von 8O0C zur Bildung einer Grundie-35 Gewichtsprozent das Haftvermögen der behandel- rungsschicht trocknen. Wieder wurde die gleiche ten Oberfläche einer Substratbahn verschlechtert. Hin- Flammenbehandlung auf der Grundierungsschicht sichtlich der Viskosität des chlorierten Polypropylens angewendet. Auf die so behandelte Schicht wurde kann gesagt werden, daß ein Wert von weniger als Polyäthylen mit einer Dicke von 50 Mikron zur 5 Poise das Haftvermögen der behandelten Oberfläche 65 Bildung eines Laminatfilmes extrudiert. Das Hafteiner Substratbahn vermindert, während ein Wert über vermögen zwischen dem Polypropylenfilm und der 300 Poise zur hohen Viskosität des chlorierten Poly- Polyäthylenschicht zeigte eine Haftfestigkeit von propylens führt und seine Handhabung schwierig 190 g/cm.
R c ί « η i C ι ι. Polypropylens, das 28 Gewichtsprozent Chlor aufwies, p dessen 30°/0ige Toluollösung bei 35°C eine Viskosität Eine Seite einer Aluminiumfolie wurde mit einer von 100 Poise besaß, aufgebracht. Die Masse wurde 5°/oigen Toluollösung einer Mischung aus 95 Gewichts- 0,5 Minuten lang bei einer Temperatur von 800C prozent des chlorierten, im Beispiel 1 verwendeten 5 zur Bildung einer Grundierungsschicht getrocknet. Polyäthylens und 5 Gewichtsprozent chloriertem Poly- Die Schicht wurde mit Koronaentladungen auf die propylen überzogen, welches 26 Gewichtsprozent gleiche Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Chlor enthielt und dessen 30°/oige Toluollösung bei Auf die Grundierungsschicht wurde ein Überzug aus 35°C eine Viskosität von 20 Poise aufwies. Dann einer 15°/oigen Tetrahydrofuranlösung eines Mischwurde 0,6 Minuten lang bei einer Temperatur von io polymerisate von Vinylidenchlorid und Acrylnitril 800C getrocknet; Polyäthylen wurde auf die Grün- zur Bildung einer Deckschicht aufgebracht. Der dierungsschicht auf die gleiche Weise wie nach Bei- Polyvinylalkoholfilm, gegen den eine Deckschicht spiel 2 auflaminiert. Die Aluminiumfolie und die mittels der vorgenannten Behandlung gebunden Polyäthylenschicht waren mit einer Haftfestigkeit von wurde, wurde heißverklebbar gemacht. Hierunter wird 150 g/cm verklebt. 15 folgendes verstanden: Eine Folie wird hergestellt,
B e i s D i e 1 4 indem eine Grundierungsschicht auf dem Polyvinylalkoholfilm und weiterhin eine Deckschicht hierauf
Eine Seite eines biaxial gedehnten Polyesterfilms ausgebildet wurde. Zwei Bahnen der entstandenen
wurde mit einer 3 %igen Toluollösung eines Gemisches Folien werden miteinander kontaktiert, wobei ihre
aus 85 Gewichtsprozent chlorierten Polyäthylens hoher »o Deckschichten bzw. obersten Schichten in Kontakt
Dichte, welches 60 Gewichtsprozent Chlor enthielt gebracht und unter Schmelzen erwärmt werden,
und eine Viskosität von (η) "of = 1,0 aufwies, und Dieses »Heißverkleben« ist als Schließ- oder Siege-
15 Gewichtsprozent chlorierten Polypropylens, das lungsvorgang, beispielsweise für die öffnung einer
30 Gewichtsprozent Chlor aufwies, dessen 30°/0ige beuteiförmigen Folie gedacht. Der Vorgang wird
Toluollösung bei 35°C eine Viskosität von 50 Poise 25 auf üblichen Vorrichtungen durchgeführt, etwa bei
aufwies, überzogen. Diese Masse wurde 0,3 Minuten einer Erwärmungstemperatur von 13O0C, einem Druck
lang bei einer Temperatur von 8O0C unter Bildung von 1 kg/cm2 und einer Erwärmungszeit von ISe-
einer Grundierungsschicht getrocknet. Die Schicht künde.
wurde dann mit Koronaentladungen in der gleichen Beispiel 7
Weise wie nach Beispiel 1 behandelt. Auf die Ober- 30
fläche der so behandelten Grundierungsschicht wurde Auf eine Seite eines Baumwollgewebes wurde ein
eine 100/oige Äthylacetatlösung eines Mischpoly- Überzug aus einer 5e/0'gen Toluollösung eines Ge-
merisats von Vinylchlorid und Vinylacetat zur Bildung misches aus 85 Gewichtsprozent chlorierten PoIy-
einer Deckschicht aufgebracht. Die Deckschicht besaß äthylens hoher Dichte, das 60 Gewichtsprozent Chlor
eine Haftfestigkeit von 150 g/cm. 35 und eine Viskosität von (η)3το? = 1,0 aufwies, und
. · 1 <r aus 15 Gewichtsprozent chloriertem Polypropylen,
B e 1 s ρ 1 e 1 5 das 30 Gewichtsprozent Chlor enthielt, dessen 30%ige
Auf einer Seite eines biaxial gedehnten Polyamid- Toluollösung bei 35°C eine Viskosität von 50 Poise
films wurde ein Überzug aus einer 3°/oigen Toluol- aufwies, aufgebracht. Nach 0,6 Minuten langem
lösung aus einem Gemisch von 85 Gewichtsprozent 40 Trocknen bei einer Temperatur von 8O0C wurde eine
chloriertem Polyäthylen hoher Dichte, das 45Ge- Grundierungsschicht erhalten, auf die dann Polyäthylen
wichtsprozent Chlor enthielt und eine Viskosität von bis zu einer Dicke von 15 Mikron zur Laminierung
(v) 3To? = 1,3 aufwies, und aus 15 Gewichtsprozent extrudiert wurde. Das Laminat-Produkt hatte eine
chloriertem Polypropylen, welches 30 Gewichtsprozent Haftfestigkeit von 240 g/cm.
Chlor enthielt, dessen 30°/0ige Toluollösung bei 35°C 45 Beispiel 8
eine Viskosität von 50 Poise aufwies, aufgebracht. . . .
Die Masse wurde für 0,6 Minuten bei einer Temperatur (Vergleicnsbeispiel)
von 750C unter Bildung einer Grundierungsschicht Die Oberfläche eines biaxialen gedehnten PoIy-
getrocknet. Diese Grundierungsschicht wurde mit propylenfilms wurde in der gleichen Weise wie nach
einem Lack, welcher hauptsächlich aus Nitrozellulose 50 Beispiel 1 behandelt, nur daß an Stelle der 5°/oigen
bestand, überzogen. Die Abreißfestigkeit der Deck- Toluollösung des Gemisches aus 90 Gewichtsprozent
schicht lag bei 140 g/cm. chloriertem Polyäthylen und 10 Gewichtsprozent chlo-
. . riertem Polypropylen eine 5°/oige Toluollösung eines
Beispiel b Gemisches aus 45 Gewichtsprozent des chlorierten, Auf eine Seite eines Polyvinylalkoholfilms wurde 55 im Beispiel 1 verwendeten Polyäthylens und 55 Geein Aufwalzüberzug aus einer 3°/oigen Toluollösung wichtsprozent des chlorierten, im Beispiel 1 Vereines Gemisches aus 90 Gewichtsprozent chlorierten wendeten Polypropylens verwendet wurde. Auf dem Polyäthylens hoher Dichte, das 65 Gewichtsprozent so behandelten Polypropylen film wurde die gleiche Chlor enthielt und eine Viskosität von (η) J|of = 0,5 Deckschicht wie nach Beispiel 1 geformt. Das theraufwies, und aus 10 Gewichtsprozent chlorierten 60 mische Haftvermögen der Deckschicht lag bei 50 g/cm.

Claims (1)

1 2
Anstrichen oder Filmen auf bahnförmigen Substraten Patentanspruch: vorgeschlagen.
Erreicht wird dies durch ein Überzugsmittel, das aus
Überzugsmittel auf der Basis von Lösungen chlo- a) dner Mischung von 99 bis 50 Gewichtsprozent rierter Polyolefine zur Verbesserung des Haft- 5 chloriertem Polyäthylen, das 40 bis 75 Gewichtsverrnogens bahnformiger Substrate, dadurch prozent ch]or cnthält; und χ bis 50Gewichtsgekennzeichnet, daß es aus prozent chloriertem Polypropylen, das 25 bis
a) einer Mischung aus 99 bis 50 Gewichtsprozent 35 Gewichtsprozent Chlor enthält, und
chloriertem Polyäthylen das 40 bis 75Ge- b) einem diese Mischung lösenden organischen Löwichtsprozent Chlor enthalt, und 1 bis 50 Ge- sungsmittel
wichtsprozent chloriertem Polypropylen, das , ,
25 bis 35 Gewichtsprozent Chlor enthält, und oestefit. .,._. n , -t. ,
Dieses Überzugsmittel aus chloriertem Polyäthylen
b) einem diese Mischung lösenden organischen und chloriertem Polypropylen verbessert die Haft-Lösungsmittel i5 festigkeit der Substratbahn wesentlich mehr als ein
besteht Überzugsmittel, das allein aus chloriertem Polyäthylen
besteht. Die Haftfestigkeit wird um mehr als 50%
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