DE2500912A1 - Herstellung von traegermaterialien - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT₁ DIPLOMCHEMIKER

5 KÖLN 51, OBERLÄNDER UFER 90

Köln, den 8. 1. 1975 Eg/Ax- /pz/217

La Cellophane, 11 ο,boulevard Haussmanii, 75 Paris 8e (Frankreich)

Herstellung von Trägermaterialien

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von lichtdurchlässigen Filmen, die an der Oberfläche mattiert sind und sich als Zeichenmaterial und Trägermaterialien für lichtempfindliche Schichten oder als Uruekträger eignen ο

Es ist bekannt, daß Filme mit guten Eigenschaften auf diesem Gebiet bei Verwendung eines Trägermaterials aus Kunststoff, das mit einer Schicht, die aus einem Harz und einer feinteiligen mineralischen Substanz, z«B. einer Schicht, die hauptsächlich aus Polyvinylalkohol und einem Pigment besteht, bedeckt wird, erhalten werden können ο Wenn jedoch als !Trägermaterial eine Polyesterfolie verwendet werden soll, die ein Material darstellt, dessen physikalische und mechanische Eigenschaften besonders erwünscht sind, ist dieses Verfahren ungeeignet, da die Haftfestigkeit solcher Schichten sich als ungenügend erweisto Es ist notwendig, die Polyesterfolie zur Erzielung ausreichender Haftfestigkeit einer Vorbehandlung zu unterwerfen, die darin besteht, daß auf die Folie ein geeignetes Harz, Z₈B₀ ein Polyurethanharz, oder ein Harz, dem ein Quellmittel für den Polyester, ZoBo ein Phenol, ein Chlorphenol, eine a-halogenierte organische Säure oder ein anderes Quellmittel, zuge-

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mischt ist, aufgetragen wird«

Bei anderen Verfahren werden ct-halogenierte organische Säuren und Siliciumdioxyd in wässriger Lösung verwendet.

Es ist allen diesen Verfahren gemeinsam, daß sie Substrier- oder Präparationsverfahren sind, und daß anschließend entweder eine Schicht für die Aufnahme der Beschriftung mit Bleistift, Tinte oder Tusche, die sich zum Zeichnen in Zeichenbüros eignet, oder Überzüge, die sich für die anschließende Beschichtung mit einer photographischen Emulsion oder einer lichtempfindlichen Diazoverbindung eignen, aufgetragen werden müssen.

Die Notwendigkeit der Durchführung von zwei Arbeitsgängen ist natürlich kostspielig auf Grund der damit verbundenen Verlängerung der Herstellungszeit_o Die Erfindung stellt sich' ebenfalls die Aufgabe, diesen Nachteil auszuschalten.

Es wurde nun gefunden, daß ein Material, das sich zum Zeichnen mit Tinte, Tusche oder Bleistift eignet oder mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen werden kann, in einem einzigen Arbeitsgang hergestellt werden kann, indem unmittelbar auf die Polyesterfolie eine Masse aufgetragen wird, die aus a) einem Quellmittel für den Polyester, b) einem synthetischen Harz und c) einem oder mehreren feinteiligen mineralischen Substanzen in einem geeigneten Lösungsmittel besteht.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß diese Massen an Polyesterfolien nicht nur gute Haftfestigkeit aufweisen, die sich bei der Messung nach dem klassischen Klebstreifentest den meisten in zwei Arbeitsgängen aufgetragenen Schichten als überlegen erwies, sondern daß auch ihre Beständigkeit gegen Lösungsmittel und saure Mittel verbessert ist« Diese Vorteile sind höchstwahrscheinlich auf eine bessere Homogenität der ungewöhnlichen Schicht gemäß der Erfindung und auf eine bessere

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Verträglichkeit der Bestandteile der Schicht auf .Grund ihres gleichzeitigen Auftrages zurückzuführen«

Die insbesondere für den Auftrag auf dünne Polyesterfolien "bestimmten Beschichtungsmassen gemäß der Erfindung können auch auf alle anderen Trägermaterialien aus Polyestern, z.B. Platten-, Schlauchfolien und Schläuche, die für "besondere Anwendungen bestimmt sind, aufgebracht werden,, Sie eignen sich "besonders gut für Folien aus Polyäthylenterephthalat.

Beliebige Quellmittel für Polyester können verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie mit den anderen Bestandteilen verträglich sind. In erster Linie eignen-sich Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Phenol und seine Derivate, z.B. Kresole, Chlorphenole und andere sowie Resorcin und seine Derivate, z.B. Chlorresorcin.

Als synthetische Harze werden vorzugsweise Vinylharze, z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, das gegebenenfalls teilweise hydriert ist, Polyvinylchlorid, PoIyvinylacetochlorid, Polyvinylbutyral und Polyvinylacetat, sowie Polyesterharze allein oder in Kombination mit einem oder mehreren Vinylharzen.verwendet.

Die mineralischen Salze oder Pigmente müssen aus feinen Teilchen, die vorzugsweise eine mittlere Große von weniger als 10 u haben, bestehen. Geeignet sind im allgemeinen Metalloxyde, die vorzugsweise farblos oder nur schwach gefärbt sind, z.B. Titandioxyd, Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd oder Zinkoxyd. Die Wahl dieser Pigmente hängt von den gewünschten Eigenschaften der Schicht, z.B. von der Transparenz, der Harte und vom vorgesehenen Verwendungszweck ab.

Für die Beschichtungsmassen werden Lösungsmittel verwendet, in denen das verwendete Harz löslich ist. Dies kann Wasser oder ein organisches Lösungsmittel, z.B.

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Toluol oder Methyläthylketon, sein»

Die Schichtmassen gemäß der Erfindung können außerdem übliche Zusätze enthalten, die die Eigenschaften der Schicht, z.Bo ihre Härte oder ihre Lösungsmittelbeständigkeit, verbessern sollen. Zu diesem Zweck wird ein Vernetzungsmittel, z.B₀ ein Harnstoff-Formaldehydharz, ein Melamin-Formaldehydharz oder Phenol-Formaldehydharz, verwendete Wenn die Weichheit und Biegsamkeit der Schicht verbessert werden soll, kann ein Weichmacher, Z₀B. Sorbit oder Dioctylphthalat, oder ein anderes für diesen Zweck bekanntes Produkt zugesetzt werden.

Das Harz wird im lösungsmittel gelöst, worauf in der Lösung das Quellmittel gelöst und eine vorher hergestellte Dispersion des Pigments zugesetzt wird.

Die Feststoffkonzentration wird so eingestellt, daß sie mit den verwendeten Streichmaschinen im Einklang ist. Beispielsweise werden die Viskositäten bei Anwendung des Luftbürstenverfahrens auf etwa 10 bis 20 cP eingestellt. Dagegen werden bei Verwendung des Umkehrwalzenbeschichters die Konzentrationen so gewählt, daß die Viskosität zwischen 50 und 200 cP liegt.

Das Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel muß zwischen 0,3 und 5 liegen. In Abhängigkeit von diesem Verhältnis und von der Art des Pigments variieren die Eigenschaften der aufgetragenen Schichten wie folgt:

Wenn der Pigmentgehalt gering ist, wird eine lichtdurchlässige Schicht erhalten, die sich außerdem besser mit einer wässrigen Lösung einer lichtempfindlichen Diazoverbindung sensibilisieren läßt. Wenn dagegen der Pigmentgehalt sehr hoch ist, wird eine undurchsichtigere Schicht erhalten, die sich besser mit Tinte, Tusche oder Bleistift beschriften läßt. Dies wird außerdem durch die

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Art des verwendeten Pigments oder der verwendeten Pigmente stark beeinflußt.

Die Anwesenheit von Siliciumdioxyd begünstigt das Beschriften mit Bleistift und die Leichtigkeit der Korrektur» Durch Zusatz von Titandioxyd ist es möglich, den Grad der Fndurchsicbtigkeit der Schicht nach Belieben zu verändern. Für die Herstellung von Materialien für die Vervielfältigung durch Durchlichtung darf der Anteil von Titandioxyd im verwendeten Gemisch der Pigmente 10/a der Gesamtmasse nicht übersteigen. Mir andere Anwendungen kann dieser Anteil Jedoch erhöht werden. Die Anwesenheit von Aluminiumoxyd im Pigmentgemisch begünstigt das Beschriften und die Haftfestigkeit von Tinte , Tusche und Druckfarbe· auf der erhaltenen Oberfläche, die verschlechtert jedoch die Möglichkeit der Korrektur mit Radiergummi„ Der Anteil des Aluminiumoxyds in diesem Pigment kann in Abhängigkeit von den gewünschten Eigenschaften von O bis 100$ variieren.

Die verwendete Menge des Quellmittels kann in Abhängigkeit von der Art des Harzes und vom gewünschten Grad der Haftfestigkeit das 0,2- bis 6-fache des Gewichts des Harzes in der Lösung betragen,, Eine Erhöhung des Gehalts an Quellmittel hat im allgemeinen eine Steigerung der Haftfestigkeit der Schicht am Trägermaterial zur Folge»

Wenn die vorstehend beschriebenen Lösungen gebrauchsfertig sind, werden sie mit bekannten Streichmaschinen auf die Polyesterfilme aufgetragen« Die aufgetragenen Mengen werden so eingestellt, daß das Gewicht der trockenen Schicht zwischen 1 und 20 g/m , vorzugsweise zwischen 3 und 10 g/m liegt. Nach dem Aufi'rag werden die Schichten im Ofen wenigstens 1 Minute bei 150⁰O getrocknet.

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Die Erfindung wird äarcn die folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Eine Präparation der folgenden Zusammensetzung wird hergestellt:.

50 ml einer wässrigen Lösung eines Polyvinylalkohole mit einer Esterzahl von 20 ("Rhodovlol 4-/20", Hersteller RhSne-Poulenc) mit einer Konzentration von 75 g/l

4-0 ml einer 9Q$igen wässrigen Trlcnloressigsäurelösung 30 ml einer Dispersion, die 125 g/1 Sillclumdioxyd

"TK 800·* (Hersteller Degussa) In Methanol enthält.
Die erhaltene Lösung wird auf eine Polyäthylenglykolterephthalatfolie in einer solchen Menge aufgetragen,

daß das Gewicht der trockenen Schicht 5 bis 10 g/m beträgt« Mach dem Trocknen haftet die aufgetragene Schicht sehr fest an der Folie, die sich mit Tinte, Tusche, Druckfarbe und Bleistift sehr gut "beschriften läßt. Die In dieser Weise präparierte'Folie eignet sich ferner sehr gut zum Beschichten mit einer wässrigen Dlazoverbindung.

Beispiel 2

Ein analoges Ergebnis wird erhalten, wenn in der in Beispiel 1 beschriebenen Präparation der Polyvinylalkohol "Rhodovlol 4/20" durch eine entsprechende Menge des Polyvinylalkohols "Rhodoviol 5/270", der eine Esterzahl von 270 hat, d„h. sehr schwach hydrolysiert ist, ersetzt wird_e Es ist lediglich eine sehr geringe Verschlechterung der Wasserfestigkeit festzustellen, durch die die In Beispiel 1 beschriebene Präparation sich besser zum Beschichten mit einer Diazoverblndung eignet«

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Beispiel 3

Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wird eine Präparation der folgenden Zusammensetzung hergestellt und aufgetragen:

500 ml einer Lösung von Polyvinylacetochlorid "VAGD" (Hersteller' Union Carbide) in Methylethylketon, Konzentration 150 g/l ;

500 ml der gleichen Dispersion von Siliciumdioxyd wie in den Beispielen 1 und 2, jedoch in Metbyläthylketon;

100 g Trichloressigsäure

Auf Grund des geringeren Anteils an Trichloressigsäure läßt sich diese Präparation leichter auftragen, jedoch wird keine nennenswerte Verschlechterung der Haftfestigkeit am Träger und der guten Beschreibbarkeit und Bedruckbarkeit festgestellt«

Beispiel 4

Sehr gute Ergebnisse werden auch mit einer Präparation der folgenden Zusammensetzung erhalten:

150 ml einer Lösung, die 160 g/l Polyvinylacetochlorid "VAGD" in¹ einem aus 20 Teilen Methyläthylketon und 100 Teilen Toluol bestehenden Lösungsmittel enthält;

350 ml einer Lösung, die 150 g/l Polyesterharz "Dinapol" (Hersteller Dynamit-Nobel) in Methyläthylketon enthält;

500 ml der gleichen Siliciumdioxydäispersion wie in

Beispiel 3
100 g Trichloressigsäure

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Als Folge des geringen Gehalts an Trichloressigsäure hat diese Präparation den gleichen Vorteil, wie er für die gemäß Beispiel 4 hergestellte Präparation festgestellt wurde. Außerdem ist auf Grund einer noch gesteigerten mechanischen Festigkeit eine verbesserte Korrekturmöglichkeit durch leichteres Radieren festzustellen.

Beispiel 5

Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen wird eine Präparation, die die gleichen Harze wie die gemäß Beispiel 4 hergestellte Präparation enthält und die folgende Zusammensetzung hat, hergestellt und aufgetragen:

150 ml der gleichen Lösung von Polyvinylacetochlorid "VAGD" in einem Gemisch von Methyläthylketon und Toluol wie in Beispiel 4

350 ml der gleichen Lösung des Polyesterharzes "Dinapol" in Methyläthylketon

100g Trichloressigsäure"

500 ml einer Dispersion eines Pigmentgemisches aus 200 g Siliciumdioxyd und 10 g Aluminiumoxyd in 1,6 1 Methyläthylketon

Die Haftfestigkeit der Schicht am Träger ist immer ausgezeichnet, und auf Grund der Anwesenheit des Aluminiumoxyds ist eine noch bessere Haftung der Beschriftung mit Tinte, Tusche und Druckfarbe festzustellen.

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Claims (6)

Patentansprüche

1) Verfahren zur Herstellung von Trägermaterialien, die aus Polyesterharzen "bestehen und mit Tinte, Tusche, Druckfarbe oder Bleistift beschriftet oder mit lichtempfindlichen Massen beschichtet werden können, in einem einzigen Arbeitsgang, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Trägermaterial eine in einem geeigneten Lösungsmittel enthaltene Masse aufträgt, die aus

a) einer α-halogenierten aliphatischen Säure,

b) einem synthetischen -tiarz und

c) einer oder mehreren feinteiligen mineralischen Substanzen

besteht,

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Trägermaterialien aus Polyesterharzen in Form von transparenten Folien beschichtet.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Trägermaterialien aus Polyesterharzen in Form von Polyäthylenterephthalatfolien beschichtet.

4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als synthetisches Harz ein Vinylharz, ein Polyesterharz oder eine Kombination dieser Harze verwendet.

5) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man als feinteilige mineralische Substanzen Titandioxyd, Aluminiumoxyd, Silioiumdioxyd und/oder Zinkoxyd mit einer mittleren Teilchengröße von weniger als 1Ou verwendet.

6) Polyesterharzfolien, die mit einer nach Anspruch 1 bis 5 aufgetragenen Schicht aubstriert sind,

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ORIGINAL INSPECTED