DE2362077A1

DE2362077A1 - Synthetisches papier

Info

Publication number: DE2362077A1
Application number: DE2362077A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Miyabe
Original assignee: Yupo Corp
Current assignee: Yupo Corp
Priority date: 1972-12-13
Filing date: 1973-12-13
Publication date: 1974-06-27
Also published as: JPS536676B2; FR2327360A1; JPS4982774A

Description

. 11.12.1973 Λ 73 166

Oji Yuka Goseishi Kabushiki Kaisha Tokio / Japan

Synthetisches Papier

Die Erfindung betrifft synthetisches Papier aus einem Substratmaterial, das als papierahnliehe Schicht einen gereckten Film aus Harz mit eingearbeiteten Füllstoff aufweist, und einer zur Verbesserung der Farbadhäsion darauf angeordneten Überschicht, die ein ÄthyleniminPolymeres enthält oder aus einem solchen besteht.

Es sind bereits verschiedene Arten von synthetischem Papier bekannt, die nicht wie natürliches Papier aus verschlungenen Cellulosefasern, sondern aus Kunstharzfilmen bestehen, denen durch eine besondere Behandlung oder Zusammensetzung Papierähnlichkeit verliehen worden ist. Eine Gruppe derartiger synthetischer Papiere weist als papierähnliche Schicht einen gereckten Film aus Harz auf, in das ein Füllstoff eingemischt ist. Sie brauchen nicht nur eine einschichtige"Struktur aufzuweisen, also aus der papierähnlichen Schicht allein zu bestehen, sondern können auch als Laminat ausgebildet sein, in dem die papierähnliche Schicht auf wenigstens eine Seite einer Substratschicht aufkaschiert ist (vgl. japanische Patentanmeldung 40794/71).

Die Papierähnlichkeit von synthetischen Papieren, die als papierähnliche Schicht gereckte Filme aus Harz mit eingearbeiteten Füllstoffen haben, ergibt sich durch das Auftreten von feinen Hohlräumen um die Füllstoffteilchen herum. Diese feinen Hohlräume sind gleichförmig über die Dicke der papierähnlichen Schicht verteilt, wobei die Hohlräume, die an und . nahebei der Oberfläche die Form von Poren haben, also mit der

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Außenseite der papierähnlichen Schicht in Verbindung stehen. Diese Porenbildung, die mit einer Freilegung von Füllstoffteilchen verbunden ist, tritt beim Recken der füllstoffhaltigen Harzfilme ein. Der beschriebene Effekt ermöglicht es, die Bedruckbarkeit oder Farbenaufnahmefähigkeit (Farbabsorptionsfähigkeit) sowie die Farbentrocknungsfähigkeit der synthetischen Papiere wesentlich zu verbessern.

Wenn es gelingt, die Bedruckbarkeit noch weiter zu verbessern und insbesondere die Farbadhäsion in größerem Umfange zu erfüllen, lässt sich der praktische Wert.der synthetischen Papiere weiter steigern.

Aus der japanischen Patentveröffentlichung 12302/65. ist es zur Erhöhung der Adhäsion bereits bekannt, auf einen oxydativ behandelten Polyolefin-Film eine wässrige Polymerenlösung aufzutragen, die Polyäthylenimin enthält.

In der Tat lässt sich die Farbadhäsion von synthetischen Papier verbessern, dessen papierähnliche Schicht ein füllstoffhaltiger gereckter Film ist, wenn auf die Oberfläche dieser papierähnlichen Schicht eine wässrige Polyäthylenimin-Lösung aufgetragen und dann getrocknet wird. Eine Verbesserung der Farbadhäsion ist auch zu erwarten, wenn eine Oberflächenoxydation, z.B. durch eine Coronaentladung oder Flammenbehandlung, durchgeführt oder ein Copolymeres eines kationischen Tensides der folgenden allgemeinen Formel aufgetragen wird:

-CH-CH₂- -CH-CH₂-

R.

CH₀N⁺R,X~ + COOH 2, 4

^R2

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worin R₁, R₉ und R, jeweils eine Alkylgruppe mit 4 oder weniger Kohlenstoffatomen und R. eine Alkylgruppe mit Ί6 oder mehr Kohlenstoffatomen bedeuten. Das Streichen von Polyäthylenimin ist jedoch der Auftragung .des bekannten kationischen Tensides überlegen.

Der Umstand, daß - wie oben beschrieben - in"einem synthetischen Papier, das als papierähnliche Schicht einen gereckten Film aus Harz mit eingemischtem Füllstoff aufweist, Oberflachenporen auftreten, führt nun beim Streichen der wässrigen Polyäthylenimin-Lösung zu einigen Schwierigkeiten. So staubt das Papier, weil die an der Oberfläche der papierähnlichen Schicht freiliegenden Füllstoffteilchen abgelöst werden. Um eine wässrige Polyäthylenimin-Lösung auf eine papierähnliche Schicht aufzug bringen und dort eine Polyäthylenimin-Schicht zu bilden, bringt man üblicherweise die papierähnliche Schicht mit einem Bad aus der wässrigen Polyäthylenimin-Lösung direkt oder indirekt mittels Übertragungswalzen usw. in Berührung. Wenn nun der Streichvorgang lange Zeit durchgeführt wird, bildet sich in dem Polyäthylenimin-Bad ein weißer Niederschlag, so daß eine gleichförmige Beschichtung schwierig wird. Der weiße Niederschlag ist auf die Füllstoffteilchen zurückzuführen, die an der Oberfläche der papierähnlichen Schicht freiliegen, von dieser abgelöst werden, in die wässrige Polyäthylenimin-Lösung gelangen und durch das Polyäthylenimin in dem Bad ausgeflockt werden. ' ."-.-..'"

Vom industriellen Standpunkt ist es somit schwierig, eine wässrige Polyäthylenimin-Lösung auf die papierähnliche Schicht eines synthetischen Papiers aufzutragen, welches als papierähnliche Schicht einen gereckten Film aus Harz mit eingelager- <tem Füllstoff aufweist. .

.Auf der Suche nach Polymeren, die ebenso.wie Polyäthylenimin die Farbadhäsion verbessern, ohne jedoch wie dieses eine Flockunjg der abgelösten Füllstoffteilchen hervorzurufen, müssen nun aber auch andere Punkte.beachtet 'werden, z.B. die Papierähnlich-

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keit des Endproduktes und sein Verhalten beim Bedrucken, die Beständigkeit des behandelten synthetischen Papiers u.dgl. So zeigt selbst die Polyäthyleniminschicht auf dem synthetischen Papier zwar gute Farbadhäsion an den Stellen, an denen Druckfarbe aufgenommen wurde, aber auch eine Tendenz, den papierähnlichen Griff zu beeinträchtigen und die Oberfläche an den freien Stellen klebrig zu machen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein synthetisches Papier der eingangs definierten Art zu schaffen, das keinerlei Schwierigkeiten durch den eingebetteten Füllstoff mit sich bringt, wenn die wässrige Polymeren-Lösung aufgetragen und sich gleichwohl durch überragende Papiereigenschaften auszeichnet, insbesondere durch eine"verbesserte Farbadhäsion.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylen-Polymere der Überschicht ein Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeres mit einer Gruppierung der Formel Hr-CH₀-CH₉-NH-CO-NR)- bzw. -(-CH₂-CH₂-NH)- ist, wobei der Anteil der Gruppierung CH₂-CH₂-NH-CO-NR- im Bereich von 60 Mol% liegt und R ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 18 C-Atomen darstellt.

Das erfindungsgemäß vorgesehene besondere Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere erbringt eine gute Farbadhäsion, ohne daß seine wässrige Lösung die Ausflockung der abgelösten Füllstoff teilchen verursacht, so daß es möglich ist, den Streichvorgang über lange Zeit durchzuführen. Ferner behält das mit der Copolymeren-Überschicht versehene synthetische Papier praktisch seinen papierähnlichen Griff und ist nicht klebrig. Wegen der ausgezeichneten Adhäsion gegenüber wasserlöslichem Klebstoff oder wässriger Farbe wird es außerdem durch das synthetische Papier, das· gemäß der Erfindung eine Überschicht aus dem Äthylenimin-Äthylenharnstoff—Copolymeren trägt, möglich Klebstoffe oder Farben für natürliches Papier einzusetzen, was wegen der fehlenden Wasserabsorption bisher bei dem

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bekannten synthetischen Papier nicht der Fall war. Hinzu kommt noch, daß Blätter eines Stapels von erfindungsgemäßem synthetischen Papier nicht miteinander Verkleben, eine Gefahr, die besteht, wenn ein Stapel von bekanntem synthetischem Papier Scherkräften ausgesetzt wird, z.B. beim Schneiden mit einem rotierenden Messer am Schnittende des Stapels unter der Einwirkung von Scherkräften= Dieser Vorteil des erfindungsgemäßen synthetischen Papiers ist beispielsweise wichtig .für die kontinuierliche Herstellung von Papiersäcken.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung und den ünteransprüchen.

1. Synthetisches Papier .

Das synthetische Papier weist als papierähnliche Schicht einen •gereckten Film auf, der aus Harz mit eingemischtem Füllstoff besteht.

Eine Gruppe dieses synthetischen Papiers besteht in einschichtiger Struktur aus einem mono- oder biaxial gerecktem Film aus Harz mit eingemischtem Füllstoff.

Eine andere Gruppe des synthetischen Papiers hat die Struktur eines Laminates, indem an wenigstens eine Seite einer Substratschicht die oben beschriebene papierähnliche Schicht gebunden •ist. Typische Beispiele von synthetischen Papier mit einer derartigen Laminatstruktur sind solche Produkte, bei denen die papierähnliche Schicht monoaxial gereckt ist, oder solche, bei denen die Substratschicht biaxial gereckt ist. Dieser Typ von synthetischen Papier kann beispielsweise hergestellt werden, indem ein Harz mit eingemischtem Füllstoff durch Strangpressen auf wenigstens eine Seite eines Harzfilmes aufkaschiert wird, der in Richtung der Längsachse (mindestens 1,3-fach) gereckt ist und eine kleine Menge Füllstoff enthalten kann, worauf das erhaltene Laminat in Querrichtung (mindestens 2,5-fach) gereckt wird, wie in der japanischen Patentanmeldung 40794/71 beschrieben ist.. '

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In allen Fällen können verschiedene Arten von reckbarem thermoplastischem Harz, insbesondere Harz, das durch die Reckung molekular orientiert ist, als Kunstharz für einen Film einzeln oder in Kombination verwendet werden. Als Beispiele geeigneter thermoplastischer Harze sind insbesondere zu nennen Polyolefinharze, wie Homopolymere und Copolymere von Äthylen, Propylen und Buten-1, Polyamidharze, Polyesterharze wie Polyäthylenterephthalat, Polyvinyl- oder Polyvinyliden-Harze, wie Homopolymere oder Copolymere von Styrol, u.dgl. In synthetischen Papier mit Laminatstruktur können die Harze der einzelnen Schichten gleich oder verschieden sein.

Als Füllstoff kann man allgemein anorganische Pulver verwenden, beispielsweise Clay, Talkum, Asbest, Gips, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Titanoxid, Zinkoxid, Magnesiumoxid, Diatomeenerde und Siliciumoxid. Die bevorzugte Teilchengröße liegt normalerweise zwischen etwa 0,5 und etwa 3O μ. Der Füllstoff gehalt wird so hoch gewählt, daß eine ausreichende Papierähnlichkeit erzielt wird. Gewöhnlich beträgt der Füllstoffanteil 0,5 bis 65 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 60 Gew.%.und insbesondere etwa 25 bis etwa 60 Gew.%, bezogen auf die papierähnliche Schicht des oben beschriebenen synthetischen Papiers, mit Laminatstruktür.

Die Bedruckbarkeit des synthetischen Papiers kann weiter verbessert werden, indem die Oberfläche der papierähnlichen Schicht einer Oxydation oder sonstigen Behandlung unterworfen wird.

2. Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere Das Mittel zur Verbesserung der Farbadhäsion, das erfindungsgemäß vorgesehen wird, ist ein Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeres mit einer Gruppierung der Formeln und

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-T-

Der Substituent R in der Äthylenharnstoff-Komponente bedeutet ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest mit 1-18 Kohlenstoffatomen, beispielsvrei.se Alkyl, Cycloalkyl, ^: Alkenyl, Cycloalkenyl, Aryl, Aralkyl und A"Ikaryl". Der Substi-* tuent R kann innerhalb eines Bereiches frei gewählt werden derart, daß das Copolymere eine wässrige Lösung^;in der gewünschten Konzentration ergibt und die "angestrebte Verbesserung der Farbadhäsion erreicht wird. Im allgemeinen wird der-Substituent R ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe mit 1-4 Kohlenstoffatomen sein. ,

Der Anteil der (CH_-CH₂-NH-CO-NR)-Gruppierung.in dem Copolymeren reicht von 10 bis 60 Mol%, vorzugsweise 30 bis 50 Mol%.

Der Rest, nämlich 90 bis 40 Mol% bzw. 70 bis 50 Mol%, wird durch die Äthylenimin-Gruppierung (CH₂-CH₂-NH) gebildet, abgesehen von Comoriomerem, das gegebenenfalls in'einer kleinen Menge anwesend sein kann.

Das Molekulargewicht des Copolymeren variiert je nach seiner Wasserlöslichkeit, der Viskosität der wässrigen Lösung, dem gewünschten Verbesserungsgrad der Farbaähäsion und anderen Faktoren. Im allgemeinen liegt'das Molekulargewicht des Copolymeren zwischen etwa 1000 und etwa 10 000, obwohl dies keine Einschränkung bedeuten soll.

Das oben beschriebene Copolymere lässt sich beispielsweise herstellen,- indem Äthylenharnstoff und Harnstoff oder ein N-monosubstituierter Harnstoff mit einem Kohlenwasserstoffrest in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels, z.B. Dichloräthan,
erhitzt wird.

Dichloräthan, auf geeignete Temperatur, z.B. 100 - 110 C,

' 3 . Beschichtungsbad ·;. .

Das Beschichtungsbad ist eine wässrige Lösung, die das oben beschriebene Copolymere enthält. Das Lösungsmittel ist im allgemeinen Wasser allein, kann jedoch auch ein mit Wasser

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mischbares organisches Lösungsmittel enthalten, z.B. Alkohol und Ketone, solange sich das Copolymere in der Mischung löst.. Die wässrige Lösung des Copolymeren kann verschiedene Zusätze und Hilfsstoffe enthalten. Typische Beispiele von derartigen Substanzen sind wasserlösliche Polymere, insbesondere oberflächenaktive Mittel, d.h. hochmolekulare Tenside. Durch Einsatz der Lösung in Verbindung mit dem oberflächenaktiven Mittel kann gleichzeitig dem synthetischen Papier antistatische Eigenschaft verliehen werden. Das hochmolekulare Tensid kann nach Wunsch kationisch, nichtionisch oder amphoter sein.

Spezifische Beispiele weiterer Hilfsstoffe, die in der wässrigen Copolymeren-Lösung enthalten sein können, sind anorganische Salze, vorzugsweise solche aus schwachen Säuren und starken Alkalien. Diese anorganischen Salze können nach dem Streichen und anschließenden Trocknen eine mineralische Überzugsschicht ausbilden. Wenn wasserlösliche anorganische Salze von schwachen Säuren und starken Alkalien verwendet v/erden, wird das Netzvermögen des hochmolekularen Tensides gegenüber synthetischem Papier erhöht, so daß dieses gleichförmig auf die Oberfläche des synthetischen Papiers aufgebracht wird, und gleichzeitig wird der antistatische Effekt verstärkt. Ferner wirken die wasserlöslichen anorganischen Salze auch synergetisch zur Verbesserung der Farbadhäsion. Typische Beispiele dieser anorganischen Salze sind Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat und Kaliumcarbonat; auch Natriumacetat ist geeignet. Die oben beschriebenen Effekte lassen sich auch durch Zugabe einer kleinen Menge von starken Alkali erreichen,"z.B. Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, zwecks Einstellung des pH-Wertes der wässrigen Lösung auf 8 bis 10.

Die wässrige Lösung des Copolymeren gemäß der Erfindung kann auch Füllstoffe, Pigmente, Farbstoffe, Aufheller, andere antistatische Mittel als die oben beschriebenen, UV-Absorbentien, Farbtrockenstoffe, Farbübertragungsmittel.usw. enthalten. Insbesondere kann.eine Verringerung des Gleitvermögens des

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synthetischen Papiers,verhindert werden durch Zusatz einer kleinen Menge (etwa 0,01 bis etwa 1,0 %) feiner Teilchen von anorganischen Füllstoffen mit einer Teilchengröße von 0,1 bis 10 μ, z.B. Calciumcarbonat, Clay, Diatomeenerde, Säureclay, Titanoxid, Bariumsulfat und Talkum.

Die Zusammensetzung des Beschichtungsbades ist nachstehend angegeben. Die Mengen verstehen sich in in Gewichtsprozent, bezogen auf die" wässrige Lösung.

Copolymeres =0,1 - 2 %, vorzugsweise 0,2 - 1 % Hochmolekulares Tensid = 0 -■ 2 %, vorzugsweise 0,5 - 2 % Anorganische Verbindung =0 - 0,0 %, vorzugsweise 0,03 - 0,6 %,

entsprechend 1/10 - 1/5 der Menge von . .. Copolymerem + hochmolekularem Tensid.

4. Streichen, des synthetischen Papiers ^ Das für die Erfindung benötigte synthetische Papier hat auf Grund der besonderen Struktur seiner papierartigen Schicht genügend Adhäsion gegenüber dem iithylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeren.

Zur Erhöhung der Benetzbarkeit durch die wässrige Lösung, die sich für die praktische Durchführung der Erfindung eignet, und zur Erhöhung der Adhäsion gegenüber dem Copolymeren, sowie zur Entfernung der Füllstoffteilchen kurz vor ihrer Ablösung kann die Oberfläche der papierähnliehen Schicht einer geeigneten Vorbehandlung unterworfen werden. Hierfür kommen in Frage elektrische Prozesse wie eine Behandlung durch Coronaentladung, thermische Prozesse wie Flammenbehandlung, chemische Prozesse wie eine Behandlung mit Chromsäure, eine Vakuumbehandlung und ähnliche Verfahren. ' .

Beschichtung

Die wässrige Lösung des Äthylenimin-Äliy.lenhärnstoff-Copolymeren kann in herkömmlicher, technisch anwendbarer-Weise

gestrichen v/erden, z.B. nach Kontakt-Verfahren unter Verwendung einer Luftrakel, Leimpresse, Auftragswalze usw., oder nach berührungslosen Verfahren,etwa durch Aufsprühen.'

Die Auftragsmenge kann innerhalb des zur Erzielung des gewünschten Effektes erforderlichen Bereiches variieren, liegt

2 jedoch allgemein in der Größenordnung von 0,1 bis 1 g/m , bezogen auf das Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere.

2 Liegt die Auftragsmenge unter 0,1 g/m , so ist die Verbesserung der Farbadhäsion ungenügend. Wenn andererseits die Menge

2
größer ist als 1 g/m , geht die hohe Papierähnlichkeit der Schicht aus gerecktem Film von Harz mit eingemischtem Füllstoff verloren, so daß die Farbtrocknung, Farbübertragungsfahigkeit, Wiederaufnahmefähigkeit bzw. Abnahme auf dem Drucktuch zur Verschlechterung neigen.

Nach der erfindungsgemäßen Beschichtung und anschließendem Trocknen wird ein sythetisches Papier mit ausgezeichneter Adhäsion erhalten.

Die Erfindung ist im.nachstehenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

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Beispiel 1

Eine Folie aus einer Masse von 8 % Clay mit einer Teilchengröße von 2 μ, 3 % Diatomeenerde mit einer Teilchengröße von . ^; 5 μ, 89 % Polypropylen und einem Antioxydationsmittel wurde hergestellt und in Maschinenrichtung 5-fach gereckt. Auf die gereckte Folie wurde gegen Maschinenrichtung eine Masse aus ■-■ 40% Clay mit einer Teilchengröße von 2 μ und 60 % Polypropylen mit Hilfe eines. Extruders beidseitig aufkaschiert. Die so laminierte Folie wurde in Querrichtung 7-fach gereckt, wodurch ein synthetisches Papier erhalten wurde, das auf beiden Seiten papierähnliche Schichten aufwies (Probe A).

Das synthetische Papier wurde einer Coronaentladung mit

2 ■ '

50 W/m .min unterworfen. Auf das so behandelte synthetische Papier (Probe B) wurde eine wässrige Lösung aufgetragen, die 0,5 % 'Äthylen imin-Ä* thy lenhar ns t off-Copolymeres mit der Gruppierung - (CH₂-CH₂-NH-C-NH )- (Anteil dieser Gruppierung

30 Mol% , Molgewicht 2000), 1,5 % eines amphoteren, hochmolekularen Tensides, wie in der japanischen Patentanmeldung 48248/71 beschrieben, und 0,2 % Na₂CO₃ enthielt. Die beschichtete Folie· wurde ausreichend getrocknet (Probe C).

Das so erhaltene synthetische Papier zeigte die nachstehend angegebenen Eigenschaften. Farbadhäsion, Flockung während des Streichens, Haftung des Polyäthylen-Laminats usw. des synthetischen Papiers wurden bestimmt, und die Resultate sind in der folgenden Tabelle gezeigt. Das synthetische Papier gemäß der Erfindung zeichnete sich gegenüber Proben von bekannten Produkten durch hervorragende Eigenschaften aus.

Scheinbare Dichte_i 0,78 g/cm

Scheinbarer Porenanteil 30 %

K & N Farbabsorptionsfähigkeit 20

Zu Vergleichs zwecken wurden synthetische Papiere in ähnlicher Weise hergestellt mit der Änderung, daß Polyäthylenimin an Stelle des oben genannten-Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeren (Probe D) eingesetzt bzw. daß das genannte hochmolekulare Tensid allein gestrichen wurde (Probe E).

Tabelle 1 -

Probe Tief- Sieb- Flexo- Offset antista- Flockung Haftung Adhäsion

tische d.Poly- f. Kleb-

Eigen- äthylen stoffe

schäften Laminats

druck druck druck

XX

XX O O O

XX Δ O O Δ .

XX

X O O O X

Θ Δ

XX O X

= ausgezeichnet = gut = genügend = schlecht = sehr schlecht

Beurteilung der Farbadhäsion

Ein Klebeband Cellotape 1800 (Hersteller Nichiban Co, Ltd.) wird auf die mit Farbe versehene Oberfläche aufgedrückt und mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 1 m/sec. abgezogen. Der nach dem Abziehen erreichte Zustand wird wie folgt abgeschätzt:
0: Das Klebeband wird vollständig von der untersuchten Probe

abgezogen, ohne daß etwas an ihm haften bleibt. Δ: Die Farbe bleibt zum Teil"an'dem Klebeband und zum anderen Teil an dem Sübstratmaterial haften.

X: Die Farbe allein löst sich vollständig von dem Substratmaterial ab.

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Beispiel 2

Es wurde eine wässrige Lösung hergestellt, die 1,5 % eines amphoteren Tensides, 0,2 % Na₃CO₃ und das in Beispiel 1 verwendete Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere in den Mengen enthielt, die in der nachstehenden Tabelle angegeben sind. Diese wässrige Lösung wurde auf das gemäß Beispiel 1 hergestellte synthetische Papier aufgetragen, welches vorher einer Corona-

entladung mit 50 W/m .min unterworfen worden war. Die Farbadhäsion und Wasserfestigkeit des so erhaltenen synthetischen Papiers sind in der nachstehenden'Tabelle gezeigt. Die Proben, die 0,1 bis 2 % des Copolymeren enthielten, wiesen ausgezeichnete Farbadhäsion und Wasserfestigkeit auf.

Tabelle 2

0 %	X	X
0,1 %	0	Δ
0,2 %	0	0
1 ,0 %	0	. 0
2,0 %	0	0
3,0 %	0	0

Äthylenimin- ' Farbhaftung Wasserfestigkeit

Äthylenharnstoff- Tiefdruck Siebdruck Copolymeres

0 · 0 0 .0 0 X

Wasserfestigkeit: Nach 24-stüdigem Eintauchen in Wasser wurde

die Wasserfestigkeit durch Prüfung der Farbadhäsion mit Hilfe eines Cellotape-Klebebandes bestimmt.

Beispiel 3 . - . .

Eine Laminatfolie wurde ähnlich wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Lamihatfolie wurde verschiedenen Bedingungen gereckt, um synthetische Papiere mit verschiedener Farbabsorptionsfähigkeit zu erzeugen.

4 0 £026/TOO 7

Die Farbadhäsion sowie die K & N Farbabsorptionsfähigkeit wurde bestimmt/ und zwar an Proben, die erhalten worden waren, indem

2 diese synthetischen Papiere der Coronaentladung mit 50 W/m .min unterworfen wurden, sowie an Proben, die erhalten worden waren, indem diese synthetischen Papiere mit einer wässrigen Lösung beschichtet wurden, die 0,5 % des in Beispiel 1 benutzten Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeren, 1,5 % eines hochmolekularen Tensides und 0,2 % Na₃CO₃ enthielt, und anschließend getrocknet wurden. Die Meßergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Die Farbadhäsion wurde durch die Auftragung des Copolymeren sogar bei der Probe verbessert, die eine gute Farbabsorptionsfähigkeit zeigte.

Tabelle 3

Probe scheinbarer Nr. Porenanteil a.d.Oberfläche d.Folie

K & N Farbabsorptions fähigkeit

Farbadhäsion

Behandlung d. Coronaentladung

Behandlung durch Coronaentladung + Polymerbeschichtung

25

20

Δ
Δ

Δ - 0
0

0 0 0 0

Vergleichsbeispiel

Die in Beispiel 1 erhaltenen synthetischen Papiere wurden jeweils der nachstehend gezeigten Oberflächenbehandlung

unterworfen.

Probe J

Hochmolekulares	Probe K	Tensid	Na₃CO₃	Polyäthylenimin
1,5		0,2	0,5

Hochmolekulares Tensid : 1,5

Na₂CO₃ 0,2 .

Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeres 0,5

409826/10 0-7

Die Farbädhäsion und der nach 10 Stunden Besch^e^tung. ge-_; bildete Niederschlag waren bei den vorgenannten P^röBen. wie folgt:

	Tabelle 4	Niederschlag
Probe Nr.	Farbädhäsion	weißer Niederschlag
"J	0	kein Niederschlag
	Q
Beispiel 4

Eine Masse aus- 24 % Calciurticarbonat rait einer Teilchengröße von 2 μ, 66 % Polypropylen und TO % Polyäthylen wurde zu einer Folie verarbeitet. Diese Folie wurde in Mäschinenrichtüng 4-fach .und In Querrichtung 6.-fach gereckt/ um ein durch Porenbildung weiß erscheinendes synthetisches Papier herzustellen. Die Farbadhäsion dieses synthetischen Papiers war wie folgt:

Tabelle 5 · Oberflächenbehandlung ■ Farbadhäsion

Coronaentladung 50 W/m .min Δ

Coronaentladung Äthylenimin-Äthylen-

• harnstoff-Copolyrneres 1 ,0 % 0

Hochmolekulares Tensid 1 ,5 % '■■■■: Na₃CO₃ 0,2%

Beispiel 5

Eine wässrige Lösung enthielt 0,2 % Na₃CO₃ und 1 ,5 % eines, kationischen, Tensides der Formel

-CH-CH₂-

R¹

H₂ N⁺RX" , R"

R¹ I ₊

HJR¹¹¹X ²I R"

-CH₂-CH

COOH

in der R¹ und R" je eine CH₃-Gruppe und R¹¹¹ eine C₁QH₃₇-GfUpPe bedeutet. Diese Lösung wurde auf Probe B nach Beispiel 1 aufgetragen und sorgfältig getrocknet (Probe L). Eine weitere Probe M wurde erhalten, indem auf die oben genannte Probe B eine 0,5%ige wässrige Lösung eines Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeren aufgetragen wurde, das die Gruppierung —f—CH -CH_-NH-C-NH-}— hatte, wobei der Anteil dieser

0
Gruppierung 30 Mol% war und das Molgewicht 2000 betrug.

Die Proben B, C, L und M wurden einem Adhäsionstest mit einem Klebstoff für natürliches Papier sowie mit Farbe auf Wasserbasis unterworfen. Die Untersuchungsergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefasst.

Tabelle 6

Probe antistatische handelsüblicher Stärke- Gelatine Gummi- Farbe Eigenschaften Stärkekleber kleber arabi- auf

(Hime-nori) kum . Wasser

basis

B	X	X
C	0	0
L	0	X
M	X	O
	schlecht
Δ —	genügend
0 =	gut

-X	Δ	Δ	X
0	0	0	0
X	X	X	X
0	O	O	0

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Aus den vorstehenden Resultaten geht klar hervor, daß beide erfindungsgemäßen Proben C und M eine gute Adhäsion zeigen.

Die Proben B und M nach dem Stand der Technik sind in ihrem antistatischen Verhalten unterlegen.

Beispiel 6 - ..

Probe C und L wurden gemäß Beispiel 1 bzw. Beispiel 5 hergestellt, Probe C, Probe L und natürliches Papier wurden einem Zerreißversuch unterworfen, indem jeweils eine gewöhnliche 1-Yen-Briefmarke auf die Probe aufgeklebt und die Abschälfestigkeit der Briefmarke mit 300 mm/min Zug bestimmt wurde, v/obei das Gerät TENSILON UTV-3 (Handelsname) , hergestellt von Toyo Measuring Instruments Co., Ltd., benutzt wurde. Die Resultate sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Tabelle 7 .

Probe ' Festigkeit gegen Abschälen

L 120

C 415 (der Rücken der Marke begann

zu zerreißen) natürliches Papier 200

Bei der erfindungsgemäßen Probe C haftete die Briefmarke sehr fest. . ·

Beispiel 7

Es wurde eine wässrige Lösung hergestellt, die 1,5 % eines hochmolekularen Tensides, 0,2 % Na₃CO₃, 0,2 % Kaolin-Clay mit einer mittleren Teilchengröße von 1,2 μ und das in Beispiel 1 verwendete Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere enthielt.

40 98,26/100

Δ	O	Δ	O	Δ	O	Δ	O
O	O	Δ	Δ	X	X	X	X
O	O	O	O	O .	O	O	O

-18-

Diese Lösung wurde auf die Oberfläche von Probe B aufgetragen, wodurch die Probe N erhalten wurde. Die Neigung der Probe N, B und C zum Gleiten (I) und Blocken (II) wurden untersucht. Die Ergebnisse waren wie folgt:

Tabelle 8
rel.Feuchtigkeit 40 % 60% 80% 90%

Probe I II I II I II I II

Untersuchung des Blockens

Die Folie der betreffenden Probe wurde auf ein Format von 10 χ 20 cm geschnitten und zu mehreren Dutzend Stück übereinandergelegt. Das Ganze wurde 30 Minuten bei 25 C und der angegebenen relativen Feuchtigkeit unter einem Druck von

2
50 kg/cm gehalten. Nach Aufheben des Druckes wurde bestimmt, wie leicht sich ein Blatt nach dem anderen abziehen ließ.

X = nicht einzeln abziehbar

Δ = mit einigem Geräusch abziehbar

0 = leicht abziehbar

Untersuchung der Gleitfähigkeit

Mehrere Blatt der zu untersuchenden Probe wurden unter denselben Bedingungen wie bei der Untersuchung des Blockens übereinander geschichtet. Der Stapel wurde 30 Minuten gepresst und dann so gefasst, daß die Finger an seinen beiden Seiten anlagen. Sodann ließ man die Schichten seitwärts gleiten.

X = großer Widerstand gegen Gleiten

Δ = einiger Widerstand gegen Gleiten

O = leichtes Gleiten

Probe B zeigte schlechtes antistatisches Verhalten und eine etwas verminderte Gleitfähigkeit.

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Claims

Patentansprüche .

Synthetisches Papier aus einem Substratmaterial, das als papierähnliche Schicht einen gereckten Film aus Harz mit eingearbeiteten -Füllstoff aufweist, und einer zur Verbesserung der Farbadhäsion darauf angeordneten Überschicht, die ein Äthylenimin-Polymeres enthält oder aus einem solchen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylen-Polymere der Überschicht ein Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeres mit einer Gruppierung der Formel -HCH₂-CH₂-NH-CO-NR-)- bzw. -HCH₂-CH₂-Ii ist, wobei der Anteil der Gruppierung CH₂-CH₂-NH-CO-NR- im Bereich von 60 Moll liegt und R ein Wasserstoffatom oder einen Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 18 C-Atomen darstellt.
2. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere wasserlöslich ist. ' . , " . "
3. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein Wasserstoffatom oder eine niedere Alkylgruppe mit 1 - 4 C-Atomen ist.
4. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß R ein Wasserstoffatom ist.
5. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere ein durchschnitt liches Molekulargewicht in der Größenordnung von 1000 bis 1ΟΌ00 hat. · .
6. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymere die Gruppierung -(CH₂-CH₂-NH-CO-NR-)- in einem Anteil von 10 bis 60 Mol% und -die Gruppierung -HCH₂-CH₂-NH-)- in einem Anteil von etwa 90 bis 40 Mol% enthält. '

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7. Synthetisches Papier nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Gruppierung -^CH^-C^-NH-CÖ-NR-f-·»·' zwischen 30 und 50 Mol% und der der Gruppierung —f-CH^-CH^-NH-f^ etwa zwischen 70 und 50 Mol% liegt.
8. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/ daß die papierartige Schicht feine Poren hat/ die mit der äußeren Oberfläche in Verbindung stehen und Teilchen des Füllstoffes enthalten.
9. Synthetisches Papier nach Anspruch 1,-dadurch'gekennzeichnet, daß die Schicht zur Verbesserung der Farbadhäsion ferner ein antistatisches Mittel in Kombination mit dem Äthylenimin-Äthylenharnstoff-Copolymeren enthält.
10. Synthetisches Papier nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß das antistatische Mittel ein kationisches, anionisches oder kationisch-anionisches wasserlösliches Polymeres ist.
11. Synthetisches Papier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Schicht zur Verbesserung der Farbadhäsion ferner ein wasserlösliches anorganisches Salz in Kombination mit dem Äthylenirain-Äthylenharnstoff-Copolymeren und einem antistatischen Mittel enthält.
12. Synthetisches Papier nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche anorganische Salz ein Salz eines Alkalimetalles ist.

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