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Hintergrund
der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Folie für
ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, insbesondere betrifft sie eine
Folie für
ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt mit einer neuen Überzugsschicht
mit hervorragender Transparenz, Glanz, Haftung an einer Tintenbildaufnahmeschicht
und Anti-Blocking-Eigenschaften.
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Da gereckte Polyesterfolien hervorragende
Eigenschaften besitzen, wie mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität, Flachheit,
Glattheit, Wärmebeständigkeit,
chemische Beständigkeit
und Transparenz, wurden sie in breitem Umfang als Basisfolie eines
magnetischen Aufzeichnungsmediums, als eine Folie zum Bedrucken,
als Magnetkarte, synthetisches Papier etc. verwendet.
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Während
die Polyesterfolien solche ausgezeichneten Eigenschaften besitzen,
besitzen sie eine schlechte Haftung, was ein im Allgemeinen bei
den Kunststofffolien häufiges
Problem ist. Zum Beispiel besitzen die Polyesterfolien eine schlechte
Haftung an Drucktinten (Drucktinte für Zellophan, chlorierter PP-Tinte, UVhärtende Tinte,
magnetischen Tinte etc.), Thermo-Transfer-Tinte, magnetischen Überzügen, Klebstoffen (Laminierklebstoffen,
Holzklebstoffen etc.), Overcoatingbzw. Überdeckungsmaterialien (Releasern
bzw. Trennmitteln, Tintenbildaufnahmeschicht, Gelatine, Polyvinylalkohol,
Polyvinylacetal, Celluloseacetat, Cellulosebutyroacetat, Methylcellulose,
Carboxymethylcellulose etc.) und abgeschiedenen Metallen und anorganischen
Materialien (Aluminium, Silber, Gold, ITO, Siliciumoxid, Aluminiumoxid
etc.). In den letzten Jahren konzentrierte sich die Aufmerksamkeit
insbesondere auf wässrige
Overcoatings bzw. Schutzbeschichtungen (einschließlich Tinte)
zur Verringerung der Umweltverschmutzung. Ein Beispiel für die wässrigen
Schutzbeschichtungen ist eine Tintenstrahlbildaufnahmeschicht.
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Um eine wässrige Tinte aufzunehmen, wird
eine Bildaufnahmeschicht auf der Polyesterfolie vorgesehen. In der
Regel wird die Bildaufnahmeschicht durch eine wässrige Beschichtungslösung gebildet.
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Als ein Verfahren zur Lösung des
oben genannten Problems ist die Vorsehung einer Überzugsschicht auf der Polyesterfolienoberfläche bekannt.
Insbesondere das Verfahren, in welchem das Beschichten im Verlauf
des Folienbildungsprozesses durchgeführt wird, ist im Hinblick auf
deren Wirtschaftlichkeit und Charakteristika bevorzugt. Diese Technik
wird als "In-line-Beschichten" bezeichnet. In einem
typischen Beispiel für
dieses Verfahren wird das Beschichten nach einem Recken in Längsrichtung
und vor dem Recken in Querrichtung durchgeführt, und anschließend wird
ein Recken in Querrichtung und eine Thermofixierung durchgeführt. Das In-line-Beschichten,
im Vergleich mit dem herkömmlichen
Beschichtungsverfahren, in welchem das Beschichten außerhalb
des Folienherstellungsprozesses erfolgt (dieses Verfahren wird im
Folgenden als 'Oft-line-Beschichten' bezeichnet) ist
zu einer dünnen
Beschichtung imstande und ermöglicht
Trockenwärmebehandlungen
bei hohen Temperaturen ohne Beeinträchtigung der Flachheit der
Folie. Deshalb wird, selbst wenn eine Beschichtung mit hoher Haftfähigkeit
erhalten wird, die Tendenz der Folien aneinander zu haften (so genanntes
Blocking oder Festkleben) abgeschwächt.
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Es können verschiedene Arten von
Verbindungen, einschließlich
Polyester, Po- ly(meth)acrylate, Polyurethane, Polyvinylidenchlorid,
Polyolefine und Silan-Haftmittel,
als Beschichtungsverbindungen verwendet werden. Ein Beschichten
mit diesen Verbindungen sieht in vielen Fällen eine Verbesserung der
Haftung auf die eine oder andere Art vor. Allerdings sind derzeit
nur einige wenige Beschichtungsformulierungen verfügbar, die
eine zufriedenstellende Haftung an wässrigen Schutzbeschichtungen
zur Bildung der Tintenstrahlbildaufnahmeschicht zeigen. Auch tendiert
eine solche Grundierung dazu, Feuchtigkeit zu absorbieren und damit klebrig
zu werden.
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Die Einbringung eines Vernetzungsmittels
in der Beschichtungszusammensetzung gilt als wirksamer Weg zur Verminderung
der Klebrigkeit oder der Blocking-Tendenz, doch allgemein bewirkt die
Zusetzung eines Vernetzungsmittels ein Härten des Überzugs. Somit kommt es zu
dem Problem einer Reck-Konformabilität bzw. Anpassungsfähigkeit
der Überzugsschicht,
insbesondere wenn die Folie nach dem Beschichten, wie obenstehend
erwähnt,
gereckt wird. Insbesondere wenn die Überzugsschicht eine schlechte
Reckbarkeit besitzt, kann sie nicht gleichmäßig gereckt werden und kann
in dem Polyesterfolien-Reckschritt feine Risse bilden, wodurch sich
in vielen Fällen
Mikrorisse in der Überzugsschicht
bilden. Solche Risse in der Überzugsschicht
verursachen solche Defekte wie die Verminderung der Haftung an den
Schutzbeschichtungen etc. und die Eintrübung der Überzugsschicht aufgrund einer
Lichtstreuung durch feine Unebenheit der Überzugsschichtoberfläche. Somit
kommt es zu dem Problem, dass, selbst wenn die Basispolyesterfolie
nicht transparent ist, der Glanz der Folienoberfläche abnimmt.
Keine Formulierung, die diese sich widersprechenden Anforderungen – Verbesserung
der Transparenz und Verminderung der Klebrigkeit – erfüllt, ist
bisher gefunden worden.
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Als ein Resultat der durch die Erfinder
der vorliegenden Anmeldung durchgeführten eingehenden Untersuchungen
zur Lösung
des obenstehenden Problems fand man heraus, dass das obenstehende
Problem durch eine Folie für
ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt, welches eine Polyesterfolie,
eine Überzugsschicht
und eine Tintenstrahlbildaufnahmeschicht umfasst, gelöst werden
kann. Die vorliegende Erfindung wurde auf Basis der obenstehenden
Erkenntnis bewerkstelligt.
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Die EP-A-0 888 902 betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium
mit der Struktur Substrat/tintenaufnahmefähige Überzugsschicht/gegebenenfalls
Oberflächenüberzugsschicht,
wobei die tintenaufnahmefähige Überzugsschicht
ein Oxazolinpolymer und ein hydroxylgruppenhaltiges Polymer enthält und eine
Dicke von 2–30
g/m2 besitzt.
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Die EP-A-0 696 516 betrifft ein Fullrange-Tintenstrahlaufzeichnungsmedium
mit der Struktur Basissubstrat/rückseitige
Schicht (Harzschicht)/Oberflächenschicht,
wobei die rückseitige
Schicht Poly(2-ethyl-2-oxazolin) enthalten kann.
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Die EP-A-0 962 330, die eine Druckschrift
im Sinne des Art. 54(3) EPÜ ist,
betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium mit der Struktur Substrat
untere tintenauf nahmefähige
Beschichtung/obere tintenaufnahmefähige Beschichtung, wobei die
untere tintenaufnahmefähige
Beschichtung eine Mischung aus Poly(2-ethyl-2-oxazolin) und wasserunlöslichem
Polyurethan umfasst, und die obere tintenaufnahmefähige Beschichtung
eine Mischung aus Polysaccharid und wasserunlöslichem Polymer umfasst. Die
untere tintenaufnahmefähige
Beschichtung besitzt eine Dicke von 7–40 g/m2.
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Die EP-A-0 938 979, die eine Druckschrift
im Sinne des Art. 54(3) EPÜ ist,
betrifft ein Tintenstrahlaufzeichnungsmedium minder Struktur Substrat/Tintenabsorptionsschicht/Feuchtigkeitssperrschicht,
wobei die Tintenabsorptionsschicht eine Mischung aus Poly(2-ethyl-2-oxazolin),
Poly(vinylpyrrolidon) und einem hydrophoben Polymer umfasst und
eine Dicke von 10–16
g/m2 hat.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist die Bereitstellung einer Polyesterfolie mit hervorragender Transparenz
des Überzugs,
Oberflächenglanz,
Haftung an einer Tintenstrahlbildaufnahmeschicht und Blocking-Beständigkeit.
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Um das obenstehende Ziel zu erreichen,
wird gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Folie für ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
gemäß Anspruch
1 bereitgestellt.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird untenstehend
ausführlich
beschrieben.
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Die Folie für ein Tintenstrahlaufzeichnungsblatt
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst mindestens drei Schichten aus einer Polyesterfolie,
einer Überzugsschicht
und einer Tintenstrahlbildaufzeichnungsschicht.
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Der die Polyesterfolie aufbauende
Polyester der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung einer aromatischen
Dicarbonsäure
oder eines Esters davon und eines Glykols als Hauptausgangsmaterialien
erhalten. Beispiele für
den bevorzugten Polyester weisen nicht weniger als 70% der Strukturwiederholungseinheiten von
Ethylenterephthalateinheiten, Ethylen-2,6-naphthalateinheiten, 1,4-Cyclohexanterephthalateinheiten
oder Ethylenisophthalateinheiten auf und sind besonders bevorzugt
Polyethylenterephthalat und Polyethylen-2,6-naphthalat. Dieser kann
andere Komponenten enthalten, solange die oben genannte Bedingung
erfüllt ist.
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Als aromatische Dicarbonsäure können zum
Beispiel Terephthalsäure,
2,6-Naphthalindicarbonsäure, Isophthalsäure, Phthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Oxycarbonsäuren (wie
p-Oxyethoxybenzoesäure) und
dergleichen entweder einzeln oder als eine Mischung von zwei oder
mehreren davon verwendet werden. Als Glykol können Ethylenglykol, Diethylenglykol,
Propylenglykol, Butandiol, 1,4-Cyclohexandimethanol,
Neopentylglykol, Polyalkylenglykol und dergleichen einzeln oder
als eine Mischung von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
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Die Grenzviskosität dieser Polyester beträgt in der
Regel nicht weniger als 0,45, liegt vorzugsweise im Bereich 0,50
bis 1,0, stärker
bevorzugt 0,52 bis 0,80. Wenn die Grenzviskosität weniger als 0,45 beträgt, können Probleme
entstehen, wie eine verminderte Produktivität bei der Herstellung der Folie
und eine verminderte mechanische Festigkeit der hergestellten Folie.
Andererseits ist es bevorzugt, dass die Grenzviskosität nicht über 1,0
hinausgeht im Hinblick auf die Schmelzextrusionsstabilität des Polymers.
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Bei der Polyesterfolie der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
dass die Teilchen in dem Polyester enthalten sind, um geeignete
Erhebungen auf der Folienoberfläche
zu bilden, um der Folie die richtigen Gleitcharakteristika zu verleihen,
um dadurch deren Handhabungsqualitäten zu verbessern. Beispiele
für solche
in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Teilchen schließen die
anorganischen Teilchen, wie die Teilchen von Calciumcarbonat, Calciumphosphat,
Silica, Kaolin, Talk, Titandioxid, Aluminiumoxid, Bariumsulfat, Calciumfluorid,
Lithiumfluorid, Zeolith, Molybdänsulfid
etc., die organischen Teilchen, wie die Teilchen von vernetzten
Polymeren, Calciumoxalat etc. und die bei der Polyester-Polymerisation
erzeugten ausgefällten
Teilchen ein.
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Die Größe und Menge der in der Folie
in der vorliegenden Erfindung enthaltenen Teilchen, obgleich variabel
in Abhängigkeit
vom Verwendungszweck der Folie, sind allgemein wie untenstehend
beschrieben. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt vorzugsweise im Bereich
von 0,005 bis 5,0 μm,
stärker
bevorzugt 0,01 bis 3,0 μm.
Wenn die durchschnitliche Teilchengröße 5,0 μm übersteigt, ist die Folienoberfläche übermäßig aufgerauht.
Ferner kann sich bei einer dünnen
Folie die Isolierleistung verschlechtern. Weiterhin fallen die Teilchen
dann leicht von der Folienoberfläche
ab, was ein sogenanntes "Abfallen
von Teilchen" bei
der Verwendung der Folie bewirkt. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße weniger
als 0,005 μm
beträgt,
tendiert die Wirkung einer Verbesserung der Gleitcharakteristika
der Folie dazu abzunehmen aufgrund der unzureichenden Bildung der
Erhebungen durch die Teilchen. Das heißt, die Wirkung einer Verbesserung
der Gleitcharakteristika kann nicht vorgesehen werden, wenn die
Teilchen nicht in großen
Mengen enthalten sind, doch andererseits können die mechanischen Eigenschaften
der Folie beeinträchtigt
werden, wenn die Teilchen in großen Mengen zugegeben werden.
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Der Gehalt der Teilchen ist vorzugsweise
nicht weniger als 30 Gew.-%, stärker
bevorzugt 0,0001 bis 30,0 Gew.-%, noch stärker bevorzugt 0,010 bis 20,0
Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht von Polyester. Wenn der Teilchengehalt den obenstehend
definierten Bereich übersteigt,
können
sich die mechanischen Eigenschaften der Folie verschlechtern. Im
Hinblick auf die Verwendung von Tintenstrahlen gibt es verschiedene
Anwendungsfälle,
in welchen eine hohe Transparenz erforderlich ist, wie eine OHP-
bzw. Overheadprojektorfolie, oder in welchen ein weißes Aussehen
erforderlich ist, wie eine weiße
Bildaufnahmeschicht und ein Beleuchtungs-Aushängeschild. In dem Fall, wo
eine hohe Transparenz erforderlich ist, ist es bevorzugt, dass die
Teilchen darin in einer gewissen Menge im Hinblick auf die Gleiteigenschaften
enthalten sind, doch je geringer der Teilchengehalt ist, um so bevorzugter
ist dies im Hinblick auf die Transparenz. Im Falle einer weißen Bildaufnahmeschicht
wird ein weißes
Pigment, wie Calciumcarbonat oder Titandioxid, vorzugsweise in einem
Gehalt von nicht weniger als 2 Gew.-% zugesetzt. Dies ist im Falle
der Herstellung einer Folie mit einem hohen Lichtabschirmeffekt
erforderlich; der untere Schwellenwert des Teilchengehalts kann
im Falle einer halbtransparenten Folie kleiner sein.
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Es ist möglich, dass in der Folie zwei
oder mehr Arten dieser Teilchen oder Teilchen derselben Art, aber
von unterschiedlicher Größe, enthalten
sind. In jedem Fall ist es bevorzugt, dass die durchschnittliche Größe der in
der Folie enthaltenen Teilchen und ihr Gesamtgehalt in die obenstehend
definierten Bereiche fallen.
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Bei der Herstellung des teilchenhaltigen
Polyesters können
die Teilchen entweder im Verlauf der Polyester-Synthese oder direkt
dem Polyester zugegeben werden. In dem Fall, wo die Teilchen im
Verlauf der Polyester-Synthese zugegeben werden, ist es bevorzugt,
ein Verfahren anzuwenden, in welchem eine Aufschlämmung durch
Dispergieren der Teilchen in Ethylenglykol oder dergleichen gebildet
wird und diese Aufschlämmung
in einer bevorzugten Phase der Polyester-Synthese zugegeben wird. Demgegenüber wird
in dem Fall, wo die Teilchen direkt dem Polyester zugegeben werden,
ein Verfahren vorzugsweise angewandt, in welchem die getrockneten
Teilchen oder eine Aufschlämmung
davon, die durch Dispergieren der Teilchen in Wasser oder einem
organischen Lösungsmittel
mit einem Siedepunkt von nicht höher
als 200°C
gebildet wird, zugegeben und mit dem Polyester unter Einsatz eines
Doppelschneckenextruders vermischt. Falls erforderlich, können die
zuzugebenden Teilchen (einer) Behandlungen) wie einer Pulverisierung,
Dispergierung, Klassierung und Filtration vor der Zugabe unterzogen
werden.
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Um den Teilchengehalt einzustellen,
wird ein Verfahren, in welchem zuerst ein Master-bzw. Ausgangsmaterial,
welches die Teilchen in einer hohen Konzentration enthält, in der
obenstehend beschriebenen Weise hergestellt wird, und in dem Folienbildungsverfahren
dieses Masterpräparat
mit einem Material verdünnt
wird, welches im Wesentlichen frei von den Teilchen ist, um dadurch
den Teilchengehalt einzustellen, vorzugsweise angewandt.
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Als von dem Erhebungen bildenden
Mittel unterschiedliche Additive können je nach Bedarf solche
Materialien wie Antistatikmittel, Stabilisator, Gleitmittel, Vernetzungsmittel,
Antiblockmittel, Antioxidans, Färbemittel
(Farbstoff und Pigment), Lichtschutz, UV-Absorber etc. enthalten
sein. Somit kann die Polyesterfolie gemäß der vorliegenden Erfindung
zum Beispiel eine gefärbte
Folie oder ein geschäumte
dünne Lage,
welche eine Vielzahl an feinen Luftzellen enthält, sein.
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Die Polyesterfolie der vorliegenden
Erfindung kann aus einer Mehrschichtstruktur bestehen, solange die
am Ende erfüllten
Eigenschaften der Folie den Anforderungen der vorliegenden Erfindung
genügen.
Zum Beispiel kann dies eine coextrudierte laminierte Folie sein.
In diesem Fall bezieht sich die obenstehende Beschreibung bezüglich der
Basisfolie auf den Polyester der äußersten Oberflächenschicht.
Die Folien der anderen (inneren) Schichten können aus jeder beliebigen Art
von Polyester, Kunststoffmaterial, Papier oder Stoff bestehen. Solche
Innenschichtfolien können
zum Beispiel geschäumte
Folien, die eine Vielzahl an feinen Luftzellen enthalten, sein.
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Die Polyesterfolie dieser Erfindung
kann entweder eine monoaxial gereckte Folie oder eine biaxial gereckte
Folie sein, insoweit es sich um eine gereckte Polyesterfolie handelt.
Allerdings wird die biaxial gereckte Folie industriell im breiteren
Umfang eingesetzt.
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Das biaxiale Recken der Polyesterfolie
erfolgt bevorzugt entweder durch ein gleichzeitiges biaxiales Recken
oder ein schrittweises biaxiales Recken, insbesondere wird ein schrittweises
biaxiales Recken in der Regel angewandt. Gemäß dem schrittweisen biaxialen
Reckbetrieb wird der schmelzextrudierte Polyester auf einer Kühlwalze
gekühlt
zur Bildung einer nicht-gereckten Folie, und die nichtgereckte Folie
wird zuerst in Maschinenrichtung (Recken in Längsrichtung) durch eine Reihe
von Walzen von unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit gereckt
und danach weiter gereckt, während
sie durch eine Klemme in senkrechter Richtung zu der Richtung des
Längsreckens
gehalten wird. Als Modifizierung dieses Betriebs kann sowohl das
Recken in Längsrichtung
als auch das Recken in Querrichtung in mehreren Stufen durchgeführt werden.
Oder diese können
alternativ durchgeführt
werden, bis die Folie in dem gewünschten
Maß gereckt
ist. Diese Technik wird angewandt, wo eine hochfeste Folie durch
ein Nachstreckungsverfahren hergestellt wird.
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Das für die Beschichtungszusammensetzung
in der vorliegenden Erfindung verwendete Polymer (A) wird nunmehr
erläutert.
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Die Polymere der Oxazolinverbindungen
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
unter Verwendung eines eine Oxazolinverbindung enthaltenden Monomers
als mindestens eines der Ausgangsmonomere synthetisiert werden.
Als Oxazolinverbindung können
2-Oxazolin-, 3-Oxazolin- und 4-Oxazolin-Verbindungen verwendet werden.
Insbesondere die 2-Oxazolin-Verbindungen sind bevorzugt aufgrund
der hochreaktiven Leistung und der industriellen Verfügbarkeit.
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Beispiele für die Monomere mit Oxazolinverbindungen
schließen
ein, sind aber nicht beschränkt
auf, 2-Vinyl-2-oxazolin (VOZO), 5-Methyl-2-vinyl-2-oxazolin (MVOZO),
4,4-Dimethyl-2-vinyl-2-oxazolin (DMVOZO), 4,4-Dimethyl-2-vinyl-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazin
(DMVOZI), 4,4,6-Trimethyl-2-vinyl-5,6-dihydro-4H-1,3-oxazin (TMVOZI),
2-Isopropenyl-2-oxazolin (IPOZO), 4,4-Dimethyl-2-isopropenyl-2-oxazolin (DMIPOZO),
4-Acryloyl-oxymethyl-2,4-dimethyl-2-oxazolin (AOZO), 4-Methacryloyl-oxymethyl-2,4-dimethyl-2-oxazolin
(MAOZO), 4-Methacryloyloxymethyl-2-phenyl-4-methyl-2-oxazolin (MAPOZO),
2-(4-Vinylphenyl)-4,4-dimethyl-2-oxazolin
(VPMOZO), 4-Ethyl-4-hydroxymethyl-2-isopropenyl-2-oxazolin (EHMIPOZO)
und 4-Ethyl-4-carboethoxymethyl-2-isopropenyl-2-oxazolin (EEMIPOZO).
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Vinyloxazoline erfahren leicht eine
Radikalpolymerisation in Gegenwart von AIBN oder BPO unter Bildung
eines Polymers mit Oxazolinringen in der Seitenkette. Vinyloxazoline
bilden ebenfalls ähnliche
Poly(vinyloxazoline) durch anionische Polymerisation unter Verwendung
von n-Butyllithium als Katalysator. Es gibt Verfahren, welche nicht
auf die Verwendung der Monomere mit Oxazolinringen zurückgreifen,
zum Beispiel ein Verfahren, welches die Isomerisierungsreaktion
von Poly(methacryloylaziridin) für
die Synthese von Poly(vinyloxazolinen) umfasst.
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Monomere, welche in der vorliegenden
Erfindung verwendete Oxazolingruppen enthalten, können mit anderen
optionalen copolymerisierbaren Monomeren copolymerisiert werden,
vorzugsweise (Meth)acrylnitril und Styrol. Andere Monomere als die
oben genannten können
ebenfalls copolymerisiert werden. In jedem Fall ist es bevorzugt,
dass ein Oxazolin enthaltendes Monomer, (Meth)acrylnitril und Styrol
als drei primäre
monomere Komponenten des Polymers (A) copolymerisiert werden. Der
hier verwendete Ausdruck "drei
primäre monomere
Komponenten" bedeutet "drei Komponenten
mit dem höchsten
bis dritthöchsten
Gehalt" in den Monomeren,
aus welchen das Oxazolin enthaltende Copolymer aufgebaut ist, was
das wahrscheinliche Vorhandensein von anderen Monomer(en) als diesen
drei primären
Komponenten bedeutet. Es ist ebenfalls bevorzugt, dass die Oxazolingruppen-Dichte
hoch ist. Das Oxazolin-Äquivalent
beträgt
nicht mehr als 300 g/eq.
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Die obenstehend erwähnten "bevorzugten Bedingungen" bezüglich des
Polymers (A) sind die Bedingungen für eine weitere Verbesserung
der Lösungs-
und Dispergierstabilität
des Polymers (A) als Beschichtungsmaterial, der Transparenz des Überzugs,
der Blocking-Beständigkeit
und der Haftung an der Schutzbeschichtung bzw. Overcoating.
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Es ist ebenfalls bevorzugt, dass
die Polymere (A) in Wasser dispergierbar und löslich sind, insbesondere dass
sie in Wasser löslich
sind. Sie können
in Wasser dispergierbar und/oder löslich sein durch die Verwendung
eines mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittels. In diesem Fall
wird eine Beschichtungsfolie mit ausgezeichneter Transparenz und
Anti-Blocking-Eigenschaften gebildet, selbst wenn das Recken nach
dem Beschichten durchgeführt
wird.
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Die Überzugsschicht in der vorliegenden
Erfindung kann die Verbindungen enthalten, die von dem genannten
Polymer (A) mit Oxazolingruppen verschieden sind. Beispiele für die von
dem Polymer (A) verschiedenen Komponenten schließen Bindemittel, Vernetzungsmittel,
organische Teilchen, anorganische Teilchen, Wachs, Tensid, Entschäumungsmittel,
ein die Beschichtungseigenschaften verbesserndes Mittel, Verdickungsmittel,
Antioxidans, UV-Absorber, Schäumungsmittel,
Farbstoff und Pigment ein.
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Die Menge an Polymer (A) in trockener
Festsubstanz der Beschichtungslösung
ist in der vorliegenden Erfindung nicht speziell definiert, doch
vorzugsweise beträgt
der Anteil an Polymer (A) 0,1 bis 100 Gew.-%, stärker bevorzugt 1 bis 50 Gew.-%, besonders
bevorzugt 3 bis 30 Gew.-% der trockenen Festsubstanz der Beschichtungslösung. Wenn
die Menge an Polymer (A) weniger als 0,1% beträgt, kann keine zufriedenstellende Haftung
erzielt werden. Ferner dient eine zu hohe Menge an Polymer (A) im
Vergleich mit dem damit verwendeten Harz zur Erhöhung der Klebrigkeit oder der
Blocking-Tendenz. Dies wird der Zunahme der Oxazolingruppen zugeschrieben,
welche nichtumgesetzt mit der funktionellen Gruppe des Harzes zurückblieben.
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Verschiedene Arten von Polymeren
können
als in der Überzugsschicht
enthaltenes Harz verwendet werden, doch sind Polyester, Polymer(e)
von Vinylmonomer, Polyurethane und Polyvinylidenchlorid im Hinblick
auf die Haftungsunterstützung
bevorzugt.
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Als Komponenten des Polyesters, die
als Bindemittel für
die Überzugsschicht
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, können als
Beispiele die mehrwertigen Carbonsäuren und mehrwertigen Hydroxylverbindungen
wie untenstehend aufgelistet genannt werden. Beispiele für die mehrwertigen
Carbonsäuren schließen Terephthalsäure, Isophthalsäure, Orthophthalsäure, Phthalsäure, 4,4'-Diphenylcarbonsäure, 2,5-Naphthalindicarbonsäure, 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 1,4-Cyclohexandicarbonsäure, 2-Kaliumsulfoterephthalsäure, 5-Natriumsulfoisophthalsäure, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Dodecandicarbonsäure, Glutarsäure, Bernsteinsäure, Trimellithsäure, Trimesinsäure, Trimellithsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid,
p-Hydroxybenzoesäure,
Trimellithsäuremonokaliumsalz
und Ester bildende Derivate davon ein. Beispiele für die mehrwertigen
Hydroxylverbindungen schließen
Ethylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol,
1,6-Hexandiol, 2-Methyl-1,5-pentandiol,
Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol, p-Xylolglykol, Bisphenol-A-ethylenglykol-addukt,
Diethylenglykol, Triethylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol,
Polytetramethylenglykol, Polytetramethylenoxidglykol, Dimethylolpropionsäure, Glycerin,
Trimethylolpropan, Natriumdimethylolethylsulfonat und Kaliumdimethylolpropionat
ein. Die Polyester können
durch die übliche
Polykondensationsreaktion synthetisiert werden.
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Neben den obenstehend Genannten sind
die Verbundpolymere mit solchen Polyesterkomponenten wie den so
genannten Acryl-Pfropfpolyestern, wie in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung (KOKAI) Nr. 1-165633 offenbart, und Polyester-Polyurethane,
die durch kettenverlängernde
Polyesterpolyole mit einem Isocyanat hergestellt werden, ebenfalls
in den Polyestern, die für
das Bindemittel der Beschichtungszusammensetzung in der vorliegenden
Erfindung verwendbar sind, eingeschlossen.
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Der Polyester für das Bindemittel der Beschichtungszusammensetzung,
das in der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, ist vorzugsweise
ein solcher, der zur Bildung einer Beschichtungszusammensetzung
unter Verwendung von Wasser als Medium fähig ist. Der Polyester kann
von dem Typ sein, welcher zur Bildung einer Beschichtungszusammensetzung
nach einer Zwangsdispergierung durch ein Tensid oder dergleichen
fähig ist,
ist aber vorzugsweise ein Polyester vom selbstdispergierenden Typ
mit hydrophilen nichtionischen Komponenten, wie Polyethern oder
kationischen Gruppen, wie quaternären Ammoniumsalzen, stärker bevorzugt
ein wasserlösliches
oder wasserdispergierbares Polyesterharz mit anionischen Gruppen.
Der "Polyester mit
anionischen Gruppen" ist
ein Polyester, mit welchem eine Verbindung mit anionischen Gruppen
mittels Copolymerisation oder Pfropfung verknüpft wurde. Die Verbindung wird
geeigneter Weise aus Sulfonsäure,
Carbonsäure,
Phosphorsäure
und ihrem Lithiumsalz, Natriumsalz, Kaliumsalz und Ammoniumsalz
gewählt.
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Die Menge der anionischen Gruppen
in dem Polyester liegt vorzugsweise im Bereich von 0,05 bis 8 Gew.-%.
Wenn die Menge der anionischen Gruppen weniger als 0,05 Gew.-% beträgt, tendiert
das gebildete Polyesterharz dazu, sich in Bezug auf die Wasserlöslichkeit
oder Wasserdispergierbarkeit zu verschlechtern, während dann,
wenn die Menge der anionischen Gruppen 8 Gew.-% übersteigt, die Wasserbeständigkeit
der Überzugsschicht
sich verschlechtern kann, oder die erhaltenen Folien können dafür anfällig werden,
nach der Feuchtigkeitsabsorption aneinander festzukleben (Blocking).
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Das Polymer vom Vinylmonomer, das
für die Überzugsschicht
in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, sind die Polymere,
welche die polymerisierbaren Mo nomere mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
umfassen, insbesondere Acryl- oder Methacrylmonomere. Diese Polymere
können
entweder Homopolymere oder Copolymere sein. Copolymere dieser und
anderer Polymere (wie Polyester und Polyurethane), die Copolymere
blocken oder pfropfen können,
sind ebenfalls im Konzept der Polymere in der vorliegenden Erfindung
eingeschlossen. Diese können
auch die Polymere (Polymermischungen in einigen Fällen), die
durch Polymerisieren der polymerisierbaren Monomere mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in
einer Polyesterlösung
oder einer Polyesterdispersion erhalten werden; die Polymere (Polymermischungen
in einigen Fällen),
die durch Polymerisieren der polymerisierbaren Monomere mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
in einer Polyurethanlösung
oder einer Polyurethandispersion erhalten werden; und die Polymere
(Polymermischungen in einigen Fällen),
die durch Polymerisieren der polymerisierbaren Monomere mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen in
einer anderen Polymerlösung
oder -dispersion erhalten wird, einschließen.
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Die in der vorliegenden Erfindung
verwendbaren polymerisierbaren Monomere mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungen
sind nicht spezfisch festgelegt, schließen aber als typische Beispiele
davon die Folgenden ein: Monomere mit verschiedenen Arten von Carboxylgruppen,
wie Acrylsäure,
Methacrylsäure,
Crotonsäure,
Itaconsäure,
Fumarsäure,
Maleinsäure,
Citraconsäure
und ihre Salze; Monomere mit verschiedenen Arten von Hydroxylgruppen,
wie 2-Hydroxyethyl(meth)acrylat, 2-Hydroxypropyl(meth)acrylat, 4-Hydroxybutyl(meth)acrylat,
Monobutylhydroxylfumarat und Monobutylhydroxylitaconat; verschiedene
(Meth)acrylester, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat,
Butyl(meth)acrylat und Lauryl(meth)acrylat; verschiedene Arten von
stickstoffhaltigen Vinylmonomeren, wie (Meth)acrylamide, Diacetonacrylamide,
N-Methylolacrylamide und (Meth)acrylnitril; Styrol und verschiedene
Styrolderivate, wie α-Methylstyrol,
Divinylbenzol und Vinyltoluol, und verschiedene Vinylester, wie
Vinylacetat und Vinylpropionat; verschiedene siliciumhaltige polymerisierbare
Monomere, wie γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
Vinyltrimethoxysilan und Silaplane® FM-07
(ein Methacryloyl-Silicium-Makromonomer, hergestellt von Chisso
Corp.); phosphorhaltige Vinylmonomere; verschiedene Arten von halogenierten
Vinylen, wie Vinylchlorid, Vinylidenchlorid, Vinylfluorid, Trifluorchlorethylen,
Tetrafluorethylen, Chlortrifluorethylen und Hexafluorpropylen; und
verschiedene Arten von konjugierten Dienen, wie Butadien.
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Das Verfahren zur Herstellung der
Polymere aus den obenstehend genannten Vinylmonomeren ist in der
vorliegenden Erfindung nicht spezifisch festgelegt; die üblichen
Verfahren können
für deren
Herstellung angewandt werden. Zum Beispiel können die Polymere durch Mischen
der Monomere wie obenstehend erwähnt und
eines Polymerisationsinitiators mit einem organischen Lösungsmittel
und durch Erwärmen
der Mischung unter Rühren,
oder durch tropfenweises Hinzufügen
der Monomere und eines Polymerisationsinitiators zu einem organischen
Lösungsmittel
unter gleichzeitiger Erwärmung
unter Rühren
erhalten werden. Ebenfalls können
ein organisches Lösungsmittel,
die Monomere und ein Polymerisationsinitiator in einem Autoklaven
unter hohem Druck polymerisiert werden. Es ist weiterhin möglich, eine
Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation unter Verwendung
von Wasser statt eines organischen Lösungsmittels und falls erforderlich weiterhin
unter Verwendung eines Tensids anzuwenden.
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Als das für die Überzugsschicht verwendete Polyurethan
in der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die bekannten Polyurethane,
wie in den japanischen Patentveröftentlichungen
(KOKOKU) Nr. 42-24194, 46-7720, 46-10193 und 49-37839 und den offengelegten japanischen
Patentanmeldungen (KOKAI) Nr. 50-123 197,
53-126 058 und 54-138 098 offenbart, und deren Derivate zu verwenden.
Diese Polyurethane können durch
Umsetzen von Polyisocyanaten, Polyolen und, falls nötig, eines
kettenverlängernden
Mittels und/oder eines Vernetzungsmittels hergestellt werden.
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Beispiele für Polyisocyanate, welche für die Umsetzung
verwendbar sind, schließen
Tolylendiisocyanat, Phenylendiisocyanat, 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Hexamethylendiiocyanat,
Xylylendiisocyanat, 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat
und Isophorondiisocyanat ein.
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Als Polyole ist es möglich, Polyetherpolyole,
wie Polyoxyethylenglykol, Polyoxypropylenglykol und Polyoxytetramethylenglykol;
Polyesterpolyole, wie Polyethylenadipat, Polyethylenbutylenadipat
und Polycaprolacton; Acrylpolyole und Cas toröl zu verwenden. In der Regel
werden Polyole mit einem Molekulargewicht von 300 bis 2000 verwendet.
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As Kettenverlängerungsmittel oder Vernetzungsmittel
können
zum Beispiel Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Diethylenglykol,
Trimethylolpropan, Hydrazin, Ethylendiamin, Diethylentriamin, 4,4'-Diaminodiphenylmethan,
4,4'-Diaminodicyclohexylmethan
und Wasser verwendet werden.
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Die Polyurethane weisen vorzugsweise
einen anionischen Substituenten, zum Beispiel eine -SO3H-Gruppe,
-OSO3H-Gruppe, -COOH-Gruppe und ihre Ammoniumsalze,
Alkallimetallsalze und Erdalkalimetallsalze zur Verbesserung der
Löslichkeit
in den Lösungsmitteln
unter Verwendung von Wasser als Hauptmedium auf. Die folgenden Verfahren
(1) bis (3) können
als Mittel zur Verbesserung dieser Polyurethane genannt werden,
doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt.
- (1) Ein Verfahren unter Verwendung der Verbindungen
mit einem anionischen Substituenten als Polyisocyanat, Polyol und
Kettenverlängerungsmittel.
Zum
Beispiel kann ein Polyisocyanat mit einem anionischen Substituenten
durch Sulfonieren einer aromatischen Isocyanatverbindung erhalten
werden. Es ist ebenfalls möglich,
eine Isocyanatverbindung mit einem Schwefelsäureestersalz oder Diaminocarbonsäuresalz
eines Aminoalkohols zu verwenden.
- (2) Ein Verfahren, welches das Umsetzen einer Verbindung mit
einem anionischen Substituenten mit der nichtumgesetzten Isocyanatgruppe
des gebildeten Polyurethans umfasst.
Als Verbindung mit einem
anionischen Substituenten können
die Verbindungen beispielsweise mit einem Bisulfit, Aminosulfonsäure oder
deren Salze, Aminocarbonsäure
oder deren Salze, Schwefelsäureester
eines Aminoalkohols oder dessen Salze, oder Hydroxyessigsäure oder
deren Salze als anionischer Substituent verwendet werden.
- (3) Ein Verfahren, welches das Umsetzen einer aktiven wasserstoffhaltigen
Gruppe (OH, COOH, etc.) des Polyurethans mit einer spezifischen
Verbindung umfasst.
Als spezifische Verbindung können zum
Beispiel Dicarbonsäureanhydride,
Tetracarbonsäureanhydride, Sutton,
Lacton, Epoxycarbonsäure,
Epoxysulfonsäure,
2,4-Dioxo-oxazolidin,
Isatonsäureanhydride
und Phoston verwendet werden. Es ist ebenfalls möglich, die 3- bis 7-gliedrigen
ringcyclischen Verbindungen mit einer Gruppe vom Salztyp oder einer
Gruppe, die zur Bildung eines Salzes nach der Ringöffnung fähig ist,
wie Carbylsulfat, zu verwenden.
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"Polyvinylidenchlorid", das in der Überzugsschicht
in der vorliegenden Erfindung enthalten ist, ist ein Polymer, das
aus der Emulsionspolymerisation einer monomeren Mischung erhalten
wird, welche hauptsächlich
Vinylidenchlorid umfasst. Verschiedene Arten von (Meth)acrylaten
sind als Beispiele der zu copolymerisierenden Monomere angeführt. Der
Anteil von Vinylidenchlorid in der zu copolymerisierenden Monomermischung
beträgt
vorzugsweise nicht weniger als 50 Mol-%. In der vorliegenden Erfindung
wird durch die Verwendung von Vinylidenchlorid die Haftung an einer
wässrigen
Schutzbeschichtung deutlich verbessert. Wenn der Anteil von Vinylidenchlorid
weniger als 50 Mol-% beträgt,
kann die Haftung unbefriedigend sein.
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"Polyester/Polymer
von Vinylmonomerkomposit",
das in der Überzugsschicht
in der vorliegenden Erfindung enthalten ist, ist ein generischer
Ausdruck für
verschiedene Arten von Copolymeren, d. h. statistische, Pfropf-
und Blockcopolymere, welche Polyestereinheiten und Polymereinheiten
von Vinylmonomer umfassen. Diese schließen die Reaktionsprodukte von
Polymeren, die gegebenenfalls aus den verschiedenen Typen von Copolymeren
gewählt
werden, ein. Ein solcher Komposit kann zum Beispiel durch ein Verfahren
hergestellt werden, welches die Radikalpolymerisation eines Vinylmonomers
in einer wässrigen
Lösung
oder Dispersion eines Polyesters umfasst. In diesem Fall können Wasserstoffatome
des Polyesters durch das Radikal herausgezupft werden, was eine
Pfropfpolymerisierung des Polymers von Vinylmonomer an die Seitenkette
des Polyesters bewirkt. In diesem Verfahren jedoch ist es nicht
so, dass das Monomer immer zu 100% pfropfpolymerisiert wird. Wenn
andererseits ein ungesättigter
Polyester und ein Vinylmonomer copolymerisiert werden, kann ein
Polymer erhalten werden, bei welchem der Polyester an das Polymer
von Vinylmonomer mit hoher Wahrscheinlichkeit pfropfpolymerisiert
wird.
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"Polyurethan/Polymer
von Vinylmonomer-Komposit",
das in der Überzugsschicht
in der vorliegenden Erfindung enthalten ist, ist ein generischer
Ausdruck für
verschiedene Typen von Copolymeren, d. h. statistische, Pfropf-
und Blockcopolymere, umfassend Polyurethaneinheiten und Polymereinheiten
von Vinylmonomer. Diese schließen
die Reaktionsprodukte von Polymeren ein, gewählt wahlweise aus den verschiedenen Typen
von Copolymeren. Ein solches Komposit kann zum Beispiel durch ein
Verfahren hergestellt werden, welches die Radikalpolymerisation
von Vinylmonomer in einer wässrigen
Lösung
oder Dispersion eines Polyurethans umfasst. In diesem Fall können Wasserstoffatome
des Polyurethans durch das Radikal herausgezupft werden, was bewirkt,
dass das Polymer von Vinylmonomer an die Seitenkette des Polyurethans
pfropfpolymerisiert wird. In diesem Verfahren jedoch ist es nicht
so, dass das Monomer immer zu 100% pfropfpolymerisiert wird. Wenn
andererseits ein Polyurethan mit ungesättigten Bindungen und ein Vinylmonomer
copolymerisiert werden, kann ein Polymer erhalten werden, bei welchem
das Polyurethan an das Poly(meth)acrylat mit hoher Wahrscheinlichkeit
pfropfpolymerisiert wird. Wenn ein Polyurethan, das aus einem Vinylmonomer
mit einer Isocyanatbindung synthetisiert wird, mit einem Vinylmonomer
copolymerisiert wird, kann ein Copolymer erhalten werden, bei welchem
das Polyurethan und das Polymer von Vinylmonomer einer komplizierten
Vernetzungsreaktion unterzogen wurden.
-
Die Überzugsschicht in der vorliegenden
Erfindung kann eine Verbindung oder Verbindungen, die von dem Polymer
(A) und den obenstehend genannten Harzen verschieden sind, zum Beispiel
andere Harztypen, Vernetzungsmittel, organische Teilchen, anorganische
Teilchen, Wachs, Tensid, Entschäumungsmittel,
ein die Beschichtungseigenschaften verbesserndes Mittel, Verdickungsmittel,
Antioxidans, UV-Absorber, Schäumungsmittel,
Farbstoff und Pigment, enthalten. Die Menge der von Polymer (A)
verschiedenen Verbindungen) in der Überzugs schicht ist nicht speziell
definiert, beträgt
aber in der Regel nicht mehr als 99 Gew.-%, vorzugsweise 0 bis 95
Gew.-%, stärker
bevorzugt 0 bis 90 Gew.-%.
-
Die in der vorliegenden Erfindung
verwendete Beschichtungszusammensetzung ist vorzugweise eine solche,
in der Wasser als Medium aus Gründen
der hygienischen Sicherheit verwendet wird, doch kann die Zusammensetzung
ein organisches Lösungsmittel
enthalten, vorausgesetzt, dass sie nicht über das Konzept der vorliegenden
Erfindung hinausgeht und dass die ein solches Lösungsmittel enthaltende Verbindung
in Wasser gelöst
werden kann.
-
Die Feststoffkonzentration der in
der vorliegenden Erfindung verwendeten Beschichtungszusammensetzung
ist nicht spezifisch definiert, liegt aber vorzugsweise im Bereich
von 0,4 bis 65 Gew.-%, stärker
bevorzugt 1 bis 30 Gew.-%, am meisten bevorzugt 2 bis 20 Gew.-%.
-
Als Mittel zum Aufbringen der Beschichtungslösung auf
eine Polyesterfolie ist es möglich,
die verschiedenen Beschichtungsgeräte zu verwenden, wie bei Yuji
Harasaki: "Handbook
of Coating Devices and Their Operational Techniques" (Handbuch der Beschichtungsgeräte und ihrer
Arbeitstechniken), Sogo Gijutsu Center, 1990, erläutert, welche
den Vorwärtswalzenbeschichter,
Umkehrwalzenbeschichter, Rasterwalzenbeschichter, ein Rakelauftraggerät, den Rakelstreichbeschichter,
Stabbeschichter, Luft-Streichbeschichter, Gießlackierer, Federbeschichter,
Tauchwalzenbeschichter, Kissbeschichter, Kisswalzenbeschichter,
Bläschenbeschichter
Tauchbeschichter, Siebbeschichter, Streichgießbeschichter, Spray-Coater
bzw. Spritzbeschichter und andere Arten von Beschichtern und Beschichtungssystemen,
wie einen Imprägnierer
und ein LB-Beschichtungssystem, einschließen.
-
Die vorbeschichtete Folie kann einer
chemischen Behandlung oder einer Entladungsbehandlung zur Verbesserung
der Beschichtungseigenschaften und der Haftung der Überzugsschicht
an der Folie unterworfen werden. Ferner kann eine Entladungsbehandlung
auf der Überzugsschicht
nach deren Bildung zur Verbesserung der Beschichtungseigenschaften
und der Haftung der Überzugsschicht
an der biaxial gereckten Polyesterfolie der vorliegenden Erfindung
angewandt werden.
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Die Dicke der Überzugsschicht, bestimmt als
diejenige der Trockenfeststoffe in dem Endprodukt, fällt in den
Bereich 0,005 bis 0,2 μm,
stärker
bevorzugt 0,01 bis 0,2 μm,
besonders bevorzugt 0,015 bis 0,2 μm. Die Dicke der Überzugsschicht
wird vorzugsweise so gering wie möglich innerhalb des oben genannten
Bereichs gemacht. Wenn die Dicke der Überzugsschicht 0,2 μm übersteigt,
können
Probleme des Blockierens etc. entstehen, die auffällig werden.
Andererseits, wenn die Dicke der Überzugsschicht weniger als
0,005 μm
beträgt, kann
es unmöglich
werden, die bevorzugte Leistung der Folie zu erzielen, und es besteht
auch die Tendenz, dass es zu Beschichtungsfehlern oder unbeschichteten
Stellen kommt.
-
Der Beschichtungsschritt kann in
verschiedenen Stufen in dem Polyesterfolien-Herstellungsverfahren durchgeführt werden.
Zum Beispiel kann das Beschichten auf der nicht-gereckten Folie
durchgeführt
werden, wobei die beschichtete Folie mono- oder biaxial gereckt
wird. Oder das Beschichten kann auf der monoaxial gereckten Folie
durchgeführt
werden, und diese beschichtete, monoaxial gereckte Folie wird weiter
gereckt, um eine beschichtete, biaxial gereckte Folie vorzusehen.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung kommen maximal zur Geltung,
wenn das Beschichten in dem Polyesterfolien-Herstellungsverfahren
durchgeführt
wird und die beschichtete Folie dann gereckt wird. Es ist besonders
bevorzugt, das Beschichten vor dem Aufspannen durchzuführen, da
dies die Möglichkeit
gibt, die Vergrößerung des
Trocknungsofens zu minimieren oder überflüssig zu machen. In einer typischen
Ausführungsform
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird die besagte wässrige Beschichtungszusammensetzung
auf eine Folie aufgebracht, welche in Maschinen-(Längs-)richtung
gereckt worden ist, und diese beschichtete Folie wird getrocknet,
in Querrichtung gereckt, wärmefixiert
und aufgenommen. Falls nötig,
kann die so behandelte Folie erneut in Längsrichtung gereckt und entspannt
werden. Das Trocknen der Überzugsschicht
wird vorzugsweise während
des Vorwärmens vor
dem Recken in Querrichtung der Polyesterfolie oder im Verlauf des
Reckens in Querrichtung durchgeführt. In
den ähnlichen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird das Beschichten auf der nichtgereckten Folie
durchgeführt
und diese beschichtete Folie wird gleichzeitig monoaxial oder biaxial
durch einen Spannrahmen gereckt.
-
Die Überzugsschicht in der vorliegenden
Erfindung kann aus einer Einzelschichtoder einer Mehrschichtstruktur
bestehen, oder sie kann als Einzelschicht oder mehrere Schichten
in einer Mehrschichtstruktur vorgesehen werden.
-
Ein typisches Folienherstellungsverfahren
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ausführlicher
beschrieben.
-
Das Ausgangspolyestermaterial wird
einem Extruder zugeführt,
bei einer Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Polyesters
geschmolzen und als Schmelzbahn aus einer Schlitzdüse extrudiert.
Die Schmelzbahn wird rasch auf eine Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes
gekühlt
und auf einer rotierenden Kühltrommel
verfestigt, wodurch eine nicht-gereckte Bahn in einem im Wesentlichen
amorphen Zustand erhalten wird. In diesem Betrieb ist es bevorzugt,
die Haftung zwischen der Bahn und der rotierenden Kühlwalze
zur Verbesserung der Flachheit der Bahn zu erhöhen, und zu diesem Zweck werden
vorzugsweise ein elektrostatisches Kontaktverfahren und/oder ein
Flüssigbeschichtungsverhaftungsverfahren
in der vorliegenden Erfindung angewandt.
-
Die so erhaltene nicht-gereckte beschichtete
Bahn wird zuerst in Maschinenrichtung gereckt. Dieses Recken wird
vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 70 bis 150°C für ein Reckverhältnis des
2,5- bis 6-fachen durchgeführt.
Das Recken kann in einem einzelnen Schritt oder in zwei oder mehreren
Schritten durchgeführt
werden. In der vorliegenden Erfindung wird die Beschichtungslösung auf
mindestens eine Seite der Bahn aufgebracht und danach in einer beliebigen
Stufe in dem Verfahren getrocknet. Am meisten bevorzugt wird dieser
Betrieb in einer Stufe nach dem Recken in Längsrichtung und vor dem Recken
in Querrichtung durchgeführt.
Danach wird die resultierende monoaxial orientierte Folie einmalig
auf eine Temperatur unterhalb des Glasübergangspunktes gekühlt oder
nicht gekühlt,
sondern auf einen Temperaturbereich von beispielsweise 90 bis 150°C vorerwärmt und
weiter 2,5- bis 5-fach, vorzugsweise 3,0- bis 4,5-fach in Querrichtung,
d. h. in senkrechter Richtung zu der Richtung des Reckens in Längsrichtung
gereckt, wodurch eine biaxial orientierte Folie erhalten wird. Falls
notwendig, kann das Vorerwärmen
verstärkt
werden. Die so erhaltene Folie wird für einen Zeitraum von 1 Sekunde
bis 5 Minuten bei einer Dehnung von nicht als 30% oder unter einer
begrenzten Schrumpfung oder einer konstanten Länge wärmebehandelt. In diesem Verfahren
ist es, um einen optimalen Schrumpfungsgrad in Längsrichtung zu erzielen, möglich, eine
geeignete Technik einzuführen,
wie das Entspannen der Folie in einem Grad von nicht mehr als 10%,
vorzugsweise nicht mehr als 5% in Längsrichtung im Schritt der
Wärmebehandlung
oder nach der Wärmebehandlung.
Die Wärmebehandlungstemperatur,
obgleich variabel in Abhängigkeit
von den Reckbedingungen, liegt vorzugsweise im Bereich von 180 bis
250°C, stärker bevorzugt
von 200 bis 230°C.
Wenn die Wärmebehandlungstemperatur
250°C übersteigt,
wird die Foliendichte zu hoch. Zudem kann ein Teil der Überzugsschicht
thermisch zersetzt werden. Wenn andererseits die Wärmebehandlungstemperatur
unter 180°C
liegt, resultiert daraus eine zu hohe Rate der Wärmeschrumpfung der Folie.
-
Bei der Herstellung der beschichteten
Folien gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung bilden sich Defekte in einer bestimmten
Rate. Daher ist das Recycling solcher fehlerhaften Produkte von
großem
industriellen Interesse. Falls kein rückgewonnenes Material in den
Ausgangspolyester eingemischt ist, steigen die Herstellungskosten,
doch ein zu starkes Einmischen des rückgewonnenen Materials bewirkt
eine Abtönung bzw.
Nuancierung bei der Schmelzextrusion oder in anderen Stufen. Dies
beeinträchtigt
ebenfalls die dynamischen Eigenschaften der erzeugten Polyesterfolie.
Das rückgewonnene
Material wird vorzugsweise in das Material für die Basispolyesterfolie eingemischt.
Obgleich variabel in Abhängigkeit
von der Polyesterfoliendicke, der Dicke der Überzugsschicht, dem Polymer-(A)-Gehalt, der Produktionsausbeute
und anderen Faktoren, wird das rückgewonnene
Material vorzugsweise in die Basispolyesterfolie in einer Weise
eingemischt, dass der Prozentanteil des Polymers (A) oder des Reaktionsprodukts
des Polymers (A) nicht mehr als 10 Gew.-% auf Basis des Gewichts
des Materials für
die Basispolyesterfolie ausmacht. Das Mischen einer Menge der Überzugsschicht
in das rückgewonnene
Material von mehr als 10 Gew.-% kann zu einer Verschlechterung der optischen
und dynamischen Eigenschaften wie obenstehend erwähnt bei
der hergestellten Folie führen.
-
Die für das Overcoating verwendete
Tintenstrahlbildaufnahmeschicht ist vorzugsweise eine wässrige Lösung, welche
ein Bindemittel, feine Teilchen und ein Ver netzungsmittel umfasst.
Das für
die wässrige
Lösung
verwendete Lösungsmittel
oder Dispergiermedium enthält
Wasser. Doch kann das Lösungsmittel
oder Dispergiermedium ein zu Wasser kompatibles organisches Lösungsmittel
enthalten. Die Tintenstrahlbildaufnahmeschicht hat die Fähigkeit
zur sofortigen Absorption einer Tinte für Tintenstrahl.
-
Als Bindemittel sind beispielhaft
Homopolymer und Copolymer von Vinylmonomer(en), Cellulosederivate,
Dextrin und Dextrinderivate und Gelatine und Gelatinederivate angegeben.
-
Beispiele für Homopolymer und Copolymer
von Vinylmonomer(en) sind Polymer, dessen Aufbaukomponente Vinylmonomereinheiten
und (Meth)acrylmonomereinheiten enthält;
insbesondere Natriumpolyacrylat,
Polyacrylamid, Polystyrol, Polymer von Maleinsäureanhydrid, Homo- oder Copolyvinylacetat.
Von diesen sind Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylacetal
bevorzugt.
-
Die hierin beschriebenen "Polyvinylalkohole" werden als solche
betrachtet, die allgemein verschiedene Derivate davon beinhalten.
Zum Beispiel ist es nicht von wesentlicher Bedeutung, dass der prozentmäßige Verseifungsanteil
der Polyvinylalkohole 100% beträgt,
das heißt,
solche mit einem anderen Verseifungsanteil als 100% können ebenfalls
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Zudem können die
Polyvinylalkohole jene Verbindungen einschließen, in welche verschiedene
funktionelle Gruppen, wie Carboxylgruppen, Sulfongruppen und Acetoacetylgruppen,
eingeführt
werden.
-
Die obenstehend beschriebenen "Polyvinylpyrrolidone" sollen auch allgemein
verschiedene Copolymere davon beinhalten, zum Beispiel Copolymere
von Vinylpyrrolidon und Vinylacetat.
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Die obenstehend beschriebenen "Polyvinylacetale" sollen ebenfalls
allgemein acetalisierte Polymere enthalten, die durch Kondensieren
eines großen
Teils der Hydroxylgruppen des Polyvinylalkohols mit Aldehyd erhalten
werden. Unter diesen Polyvinylacetalen wird Polyvinylbutyral, das
aus Butyraldehyd erhalten wird, in noch stärker geeigneter Weise für das Tintenstrahldrucken
angewandt.
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Als Cellulosederivate können beispielhaft
Methylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Diethylaminoethylcellulose,
Diethylammoniumchloridhydroxyethylcellulose, Hydroxypropyltrimethylammoniumchloridhydroxyethylcellulose,
Cellulosesulfat oder dergleichen genannt werden.
-
Als Stärkederivate können beispielhaft
modifizierte Stärken,
wie kationische Stärken,
Etherstärken und
Esterstärken,
genannt werden.
-
Als Gelatinederivate können beispielhaft
mit Säure
behandelte Gelatinen, mit Alkali behandelte Gelatinen oder dergleichen
genannt werden.
-
Beispiele für andere Bindemittelmaterialien
als die obenstehend genannten Materialien sind Gummi arabicum, Tragantgummi,
Karayagummi, Johannisbrotgummi, Taragummi, Guargummi, Tamarindgummi,
Chitosan, Natriumalginat, Propylenalginatglykolester, Karrageen,
Agar, Pektin, Xanthangummi, Pullulan, Dextran, Casein, Hyaluronsäure, Chondroitinschwefelsäure, Polyethylenglykol,
Polydioxolan, Polyethylenimin und Blockcopolymer von Ethylenoxid
und Propylenoxid.
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Die in der Tintenstrahlbildaufnahmeschicht
enthaltenen feinen Teilchen können
verschiedene organische oder anorganische Teilchen einschließen. Zum
Beispiel können
vernetzte organische Teilchen, wie vernetzte Polystyrolteilchen,
vernetzte Methylmethacrylatteilchen, Benzoguanaminharzteilchen,
Phenolharzteilchen, Melaminharzteilchen, Epoxyharzteilchen oder
dergleichen verwendet werden. Beispiele für die anorganischen Teilchen
schließen
Teilchen von Silica, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zinkoxid, Calciumcarbonat
oder natürliche
Mineralien ein.
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Als in der Tintenstrahlbildaufnahmeschicht
enthaltene Vernetzungsmittel können
als Beispiele Aminoharze (einschließlich Melaminharze etc.), Aziridinverbindungen,
Epoxyverbindungen, Oxazolinverbindungen, Isocyanatverbindungen,
Carbodümidverbindungen,
verschiedene Haftmittel oder dergleichen genannt werden.
-
Die Beschichtungslösung kann
weiter Wachse, Tenside, Antischäumungsmittel,
die Beschichtbarkeit verbessernde Mittel, Verdickungsmittel, Antioxidantien,
UV-Absorber, Schäumungsmittel,
Farbstoffe, Pigmente oder dergleichen enthalten.
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Als Anstrichfarben auf Wasserbasis,
die in der vorliegenden Erfindung für die Finish- bzw. Deckbeschichtung
verwendet werden, können
nicht nur transparente Anstrichfarben, sondern auch farbige, wie
Tinten auf Wasserbasis, verwendet werden. Beispiele für die Tinten
auf Wasserbasis schließen
wässrige
UV-härtbare Tinten
bzw. Farben, wässrige
Tiefdruckfarben, wässrige
Siebdruckfarben oder dergleichen ein. Diese Anstrichfarben auf Wasserbasis
können
zusätzlich
zu Farbstoffen oder Pigmenten eine Verbindung als Bindemittel, gewählt aus
der Gruppe bestehend aus (Meth)acrylatderivaten, Poly(meth)acrylat,
Polyestern, Polyurethanen und Polyamiden, enthalten. Außerdem können die
Anstrichfarben auf Wasserbasis ein Vernetzungsmittel, wie eine Aziridinverbindung,
Metallchelatverbindung, Isocyanatverbindung, Epoxyverbindung, Melaminverbindung,
Carbodiimidverbindung, Oxazolinverbindung oder dergleichen enthalten.
-
Die vorliegende Erfindung zielt auf
eine gereckte Polyesterfolie mit einer neuen Überzugsschicht ab, welche eine
hervorragende Transparenz, Glanz, Haftung an der Tintenstrahlbildaufnahmeschicht
und Antifestklebeeigenschaft besitzt. Demzufolge kann die Überzugsschicht
der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise in Anwendungen, die
Transparenz erfordern, verwendet werden. Jedoch kann die Überzugsschicht
der vorliegenden Erfindung auch geeigneter Weise auf transluzente
und opake Folien aufgebracht werden. Im Allgemeinen könnte es
erwogen werden, dass eine transluzente oder opake Folie keine transparente Überzugsschicht
erfordert. Dies ist nicht immer korrekt. Die Transparenz der Überzugsschicht
steht in enger Beziehung zu deren Glanz, d. h. eine trübe Überzugsschicht
besitzt wenig Glanz. Wenn der Basisfolie eine gute Hafteigenschaft
verliehen werden kann, ohne deren Glanz nachteilig zu beeinflussen,
lässt sich
der Glanz der am Ende erzeugten Folie leicht regulieren. Deshalb
ist es für
alle Polyesterfolien nützlich,
eine Überzugsschicht, welche
diese Anforderungen erfüllt,
vorzusehen.
-
Somit weist die Polyesterfolie der
vorliegenden Erfindung eine neue Überzugsschicht auf, welche
hervorragend ist in Bezug auf die Transparenz, Haftung an der Tintenstrahlbildaufnahmeschicht
und der Anti-Festklebeeigenschaft und daher industriell vorteilhaft
ist.
-
Beispiele
-
Die vorliegende Erfindung wird in
weiteren Details anhand von Beispielen hierfür beschrieben, wobei die Beispiele
aber lediglich erläuternden
Charakter haben sollen und nicht als irgendeine Einschränkung des Umfangs
der Erfindung auszulegen sind. Die in den Beispielen angewandten
Bewertungsmethoden sind untenstehend beschrieben. In den folgenden
Beispielen und Vergleichsbeispielen sind alle "Teile" gewichtsbezogen, wenn nichts anderes
angegeben ist.
-
(1) Grenzviskosität [η](dl/g)
des Polymers
-
1 g des Polymers wurde in 100 ml
eines gemischten Phenol/Tetrachlorethan-Lösungsmittels
(50/50 auf Gewichtsbasis) gelöst,
und die Viskosität
der Lösung
wurde bei 30°C
gemessen.
-
(2) Mischstabilität der Beschichtungszusammensetzung
-
Die hergestellte Beschichtungszusammensetzung
wurde in eine Glasflasche gegeben und so wie sie ist einen Tag stehen
gelassen, danach wurde der Grad der Erzeugung oder des Einschlusses
von Gel und weiterer Fremdsubstanz in der Beschichtungszusammensetzung
visuell begutachtet. Die Bewertung erfolgte gemäß den folgenden Kriterien:
- A: Ausgezeichnet. Es lag keine Fremdsubstanz
vor.
- B: Gut. Es lag nur geringfügig
Fremdsubstanz vor.
- C: Ziemlich gut. Es lag Fremdsubstanz in einem gewissen Maße vor.
- D: Schlecht. Fremdsubstanz lag in einer ziemlich großen Menge
vor, oder es war eine Verdickung der Beschichtungszusammensetzung
festzustellen.
- E: Sehr schlecht. Es lag Fremdsubstanz in großer Menge
vor, oder die Beschichtungszusammensetzung war zu einer geleeförmigen Masse
erstarrt.
-
(3) Folientrübung bzw.
-schleierbildung
-
Die Schleierbildung der Folie wurde
gemäß JIS-K6714
mit Hilfe eines Ulbricht-Sphären-Hazeometers bzw.
-Schleierbildungsmessgeräts
NDH-20D (hergest. von Nippon Denshoku Kogyo KK) gemessen. Als Maß für die Transparenz
sollte die Eintrübungszunahme
durch die Überzugschicht
vorzugsweise nicht mehr als 0,3 betragen.
-
(4) Klebrigkeit (Blocking-Tendenz)
-
Folien wurden übereinander gelegt und unter
den Bedingungen 40°C,
80% relative Feuchtigkeit (RH), 10 kg/cm2 und
20 Stunden gepresst. In der Regel bleiben gepresste Folien aneinander
kleben. Diese Folien wurden abgelöst und es wurde die Ablösefestigkeit
gemäß ASTM-D-1893
gemessen. Eine höhere
Ablösefestigkeit
ist ein Indiz für
eine stärkere
Klebrigkeit (Blocking-Tendenz). Wenn die Folien mit einer solchen
Klebrigkeit aufgerollt werden, kommt es leicht zu einem Blocking,
so dass solche Folien als industrielles Produkt unakzeptabel sind.
Mithin gilt, je kleiner der Zahlwert der Klebrigkeit ist, um so
bevorzugter ist dies. Selbst im Falle einer dicken Folie, wenn deren
Klebrigkeit hoch ist, kann die Folie reißen, wenn sie abgewickelt wird.
-
(5) Hafteigenschaft:
-
Das folgende Bindemittel auf Wasserbasis
wurde auf die Oberfläche
einer Polyesterbasisfolie aufgebracht, getrocknet und danach gehärtet. Im
Anschluss wurde reines Schwarz auf die so beschichtete Folie unter
Verwendung eines Tintenstrahldruckers gedruckt. Die Haftung zwischen
der Überzugsschicht
und der Polyesterbasisfolie wurde durch das folgende Verfahren bewertet.
Das bedeutet, die folgenden Harze auf Wasserbasis (a) bis (e) wurden
zur Herstellung von fünf
Finish-Beschichtungszusammensetzungen verwendet. Die betreffenden
Finish-Beschichtungszusammensetzungen
wurden auf die Basisfolie beschichtet, und die Haftung jeder Überzugsschicht
an der Basisfolie wurde bewertet und durch die jeweils den fünf Bewertungen
wie untenstehend beschrieben zugewiesene Punktzahl ausgedrückt. Der
Durchschnitt der aus obiger Bewertung resultierenden fünf Zahlenwerte
wurde als die Haftungseigenschaft der beschichteten Folie angesehen.
-
Harz auf Wasserbasis:
-
- (a) Polyvinylalkohol:
Verseifungsprozentanteil:
88%;
Polymerisationsgrad: 1500
- (b) Polyvinylpyrrolidon:
Molekulargewicht (MG): 5000
- (c) Polyvinylacetal (Polyvinylbutyral):
Prozentsatz der
Butyralisierung: 8 Mol-%
Prozentsatz der Acetylierung: nicht
mehr als 3 Mol-% (der Rest sind Polyvinylalkoholeinheiten);
Polymerisationsgrad:
500
- (d) Natriumcarboxymethylcellulose:
Menge der pro 1 Mol
Glukose-Ring eingeführten
Natriumcarboxymethylgruppen: etwa 1,2 Mol;
Polymerisationsgrad:
500,
- (e) Gelatine (mit Alkali behandelte Gelatine):
Viskosität von 6,7
Gew.-%iger wässriger
Lösung:
35 mPs
-
Vernetzungsmittel:
-
Hexamethoxymethylmelamin
-
Finish-Beschichtungszusammensetzung:
-
Das obenstehende Harz auf Wasserbasis:
das obenstehende Vernetzungsmittel = 80 : 20 (Gew.-%)(auf Basis
des Trockenfeststoffgehalts);
-
Beschichtungsmenge:
-
5 μm
dick nach dem Trocknen.
-
Trocknen und Härten:
-
Nach dem Trocknen bei 120°C für 3 Minuten
wurde das getrocknete Material 1 Tag stehen gelassen.
-
Drucken und Trocknen:
-
Reines Schwarz wurde auf die Folie
durch einen Tintenstrahldrucker gedruckt. Das gedruckte einfarbige
Bild wurde 30 Minuten stehen gelassen, wodurch die gedruckte Tinte
getrocknet wurde.
-
Bewertung der Haftung:
-
Haftungseigenschaft: Die bedruckte
Folie wurde einem Ablösetest
mit Hilfe eines Klebebandes (CELOTAPE®) unterzogen,
wodurch der Ablösegrad
der Tinte (Bildaufnahmeschicht) entsprechend den nachfolgenden Bewertungen
bewertet wurde. Die Bewertung erfolgte vollständig unter Verwendung der obenstehend beschriebenen
zwei Arten von Finish-Beschichtungszusammensetzungen. Wenn sich
die Ergebnisse voneinander unterschieden, wurde das schlechtere
davon am Ende als die Hafteigenschaft angesehen.
-
Bewertungseinstufungen:
-
- 5 Punkte: Ausgezeichnet; überhaupt keine Ablösung,
- 4 Punkte: Besser; leichte Ablösung (Prozentanteil der abgelösten Fläche: weniger
als 10%)
- 3 Punkte: Gut; eine gewisse Ablösung (Prozentanteil der abgelösten Fläche: nicht
weniger als 10% und weniger als 50%),
- 2 Punkte: Nicht gut; beträchtliche
Ablösung
(Prozentanteil der abgelösten
Fläche:
nicht weniger als 50% und weniger als 100%),
- 1 Punkt: Schlecht; Ein Bereich, auf welchen ein Klebeband geklebt
wurde, wurde völlig
abgelöst.
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(6) Oxazolingruppen-Äquivalent
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Eine Polymerlösung, die eine Oxazolingruppe
enthält,
wurde gefriergetrocknet und durch 1H-NMR analysiert,
und das Oxazolingruppen-Äquivalent
wurde aus der Absorptionsstärke,
welche der Oxazolingruppe zuzuschreiben ist, und der Absorptionspeakstärke, welche
anderen Monomeren zuzuschreiben ist, berechnet.
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Herstellung
von Beschichtungszusammensetzungen
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Die Beschichtungsstammlösungen auf
Wasserbasis wie obenstehend beschrieben wurden zur Herstellung der
Beschichtungen auf Wasserbasis der in Tabelle 2 aufgeführten Zusammensetzungen
vermischt.
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Vergleichsbeispiel 1
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Polyethylenterephthalat, das 0,005
Gew.-% SiO2 mit einer Grenzviskosität von 0,65
und einer Teilchengröße (Durchmesser)
von 1,5 μm
enthielt, wurde durch ein herkömmliches
Verfahren getrocknet, einem Extruder zugeführt, bei 290°C geschmolzen,
in die Form eines Blatts bzw. einer Bahn extrudiert und rasch auf einer
Kühlwalze
mit Hilfe eines elektrostatischen Kontaktverfahrens gekühlt unter
Erhalt einer amorphen Bahn. Die auf diese Weise erhaltene nicht-gereckte
Bahn wurde auf einer Walze 2,5-fach bei 85°C gereckt, gefolgt von einem
1,3-fachen Recken bei 95°C
in Maschinenrichtung. Die resultierende, monoaxial gereckte Folie wurde
zu einem Spannrahmen weitergeleitet, wodurch die Folie 4,0-fach
in Querrichtung bei 120°C
gereckt wurde und bei 235°C
wärmebehandelt
wurde unter Erhalt einer biaxial gereckten Polyesterfolie bei einer
Basispolyesterfoliendicke von 50 um. Die erhaltene Folie war eine
flache Folie mit hoher Transparenz, aber mit mangelhafter Haftung.
Die Transparenz und Haftung der erhaltenen Folie sind in Tabelle
3 aufgeführt.
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Beispiel 1
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Eine monoaxial gereckte Folie wurde
in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 erhalten. Auf eine Seite
dieser Folie wurde eine Beschichtung der wie in Beispiel 1 in Tabelle
2 gezeigten Folie aufgebracht. Die Komponentenmaterialien (symbolisiert
durch die Buchstaben des Alphabets) der in Tabelle 2 aufgeführten Beschichtungen
sind in Tabelle 1 erläutert.
Anschließend
wurde in derselben Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 die Folie in
einen Spannrahmen geführt,
wobei die Folie getrocknet wurde, in Querrichtung gereckt wurde
und wärmebehandelt
wurde unter Erhalt einer biaxial gereckten Folie. Da der Überzug ebenfalls
gereckt wurde, betrug die Endbeschichtungsdicke nach dem Trocknen
0,05 μm.
Die Eigenschaften der so erhaltenen Folie sind in Tabelle 3 aufgeführt. Die
Folie wies eine hervorragende Transparenz und Haftung sowie eine
geringe Klebrigkeit oder Blocking-Tendenz auf.
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Beispiele 2 und 3 (Beispiel
3 liegt außerhalb
von Anspruch 1)
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Die biaxial gereckten Folien der
Beispiele 2 und 3 wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 erhalten.
Das heißt,
es wurden monoaxial gereckte Folien gemäß dem Verfahren von Beispiel
1 erhalten, und auf eine Seite dieser Folien wurden die als Beispiel
2 bzw. Beispiel 3 in Tabelle 2 ausgewiesenen Beschichtungen aufgebracht.
Die Komponentenmaterialien der in Tabelle 2 aufgeführten Beschichtungen
sind in Tabelle 1 erläutert.
Anschließend
wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 diese Folien in einen
Spannrahmen geführt, wobei
sie getrocknet wurden, in Querrichtung gereckt wurden und wärmebehandelt
wurden unter Erhalt von biaxial gereckten Folien. Da der Überzug ebenfalls
gereckt wurde, betrug die Endbeschichtungsdicke nach dem Trocknen
0,05 μm
bei beiden Folien. Die Eigenschaften dieser Folien sind in Tabelle
3 aufgeführt.
Sie wiesen eine hervorragende Haftung sowie eine relativ geringe
Klebrigkeit auf. Beim Vergleich der Beispiele 1 bis 3, in denen
allen die gleiche Menge an Oxazolinpolymer verwendet wurde, fällt auf,
dass Beispiel 1 das beste ist, gefolgt von den Beispielen 2 und
3 in dieser Reihenfolge. Das bedeutet, Beispiel 2 schnitt etwas
schlechter ab als Beispiel 1, was die Transparenz und die Haftung
angeht, und wies auch eine ziemlich hohe Klebrigkeit auf. In Beispiel
3 entwickelten sich Mikrorisse in der Überzugsoberfläche, welche
die Trübung
der Folie vergrößern. Die
geringe Klebrigkeit dieser Folie ist wohl auf die durch Mikrorisse
erzeugte Oberflächenunebenheit zurückzuführen.
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Vergleichsbeispiele 2
und 3
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Die biaxial gereckten Folien der
Vergleichsbeispiele 2 und 3 wurden in derselben Weise wie in den
Beispielen 2 und 3 erhalten. Das heißt, es wurden monoaxial gereckte
Folien gemäß dem Verfahren
von Beispiel 1 erhalten, und auf eine Seite dieser Folien wurden
die als Vergleichsbeispiel 2 bzw. 3 in Tabelle 2 ausgewiesenen Beschichtungen
aufgebracht. Die Komponentenmaterialien der in Tabelle 2 aufgeführten Beschichtungen
sind in Tabelle 1 erläutert.
Anschließend
wurden in derselben Weise wie in Beispiel 1 diese Folien in einen Spannrahmen
geführt,
wobei sie getrocknet wurden, in Querrichtung gereckt wurden und
wärmebehandelt wurden
unter Erhalt von biaxial gereckten Folien. Da der Überzug ebenfalls
gereckt wurde, betrug die Endbeschichtungsdicke nach dem Trocknen
0,05 μm.
Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind in Tabelle 3 aufgeführt. Ein
Vergleich der Vergleichsbeispiele 2 und 3 mit den Beispielen 1 bis
3 zeigt an, dass eine Beschichtung auf Oxazolin-Basis sich durch
ihre Haftung auszeichnet.
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Beispiele 4 bis 13
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Die biaxial gereckten Folien der
Beispiele 4 bis 13 wurden in derselben Weise wie in den Beispiel
1 erhalten. Das heißt,
es wurden monoaxial gereckte Folien gemäß dem Verfahren von Beispiel
1 erhalten, und auf eine Seite dieser Folien wurden die Beschichtungen
der in den Beispielen 4 bis 13 in Tabelle 2 aufgeführten Zusammensetzungen
aufgebracht. Die Komponentenmaterialien der in Tabelle 2 aufgeführten Beschichtungen
sind in Tabelle 1 beschrieben. Anschließend wurden in derselben Weise
wie in Beispiel 1 diese Folien jeweils in einen Spannrahmen geführt, wobei
sie getrocknet wurden, in Querrichtung gereckt wurden und wärmebehandelt
wurden unter Erhalt von biaxial gereckten Folien. Der Überzug wurde
ebenfalls gereckt, so dass die Endbeschichtungsdicke nach dem Trocknen 0,05 μm bei jeder
Folie betrug. Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind in Tabelle
3 aufgeführt.
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Jede Folie wies eine ausgezeichnete
Transparenz und Haftung sowie eine geringe Klebrigkeit auf. Insbesondere
die Beispiele 4 bis 12 zeigten eine hervorragende Haftung. In den
Beispielen 11 und 12, in welchen ein Polyester/Poly(meth)acrylat-Komposit bzw. ein
Polyurethan/Poly(meth)acrylat-Komposit verwendet wurden, war die
Klebrigkeit (Blocking-Tendenz) geringer als in den Beispielen 5
und 8.
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Vergleichsbeispiel 4
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Polyethylen-2,6-naphthalat (PEN),
das 0,005 Gew.-% SiO2 mit einer Teilchengröße von 1,5 μm und einer
Grenzviskosität
von 0,68 enthielt, wurde auf die übliche Weise getrocknet, in
einen Extruder zugeführt,
bei 300°C
geschmolzen, zu einer Bahn extrudiert und auf einer Kühlwalze
unter Anwendung einer elektrostatischen Kontakttechnik rasch abgekühlt, unter
Erhalt einer amorphen Bahn. Diese nichtgereckte Folie wurde 3,5-fach
in Maschinenrichtung durch ein Walzrecken bei 135°C gereckt.
Die monoaxial gereckte Folie wurde danach in einen Spannrahmen geführt, wobei
die Folie 4,0-fach in Querrichtung bei 135°C gereckt wurde und danach bei
23°C wärmebehandelt
wurde unter Erhalt einer biaxial gereckten Polyesterfolie mit einer
Basispolyesterfoliendicke von 50 μm.
Die so erhaltene Folie war eine flache Folie mit einer sehr ausgezeichneten Transparenz,
doch es fehlte ihr an Haftfähigkeit.
Die Resultate der Bewertung der Tansparenz und Haftung dieser Folie
sind in Tabelle 3 aufgeführt.
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Beispiel 14
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Eine Beschichtung aus der als Beispiel
1 in Tabelle 2 ausgewiesenen Zusammensetzung wurde auf die Polyethylen-2,6-naphthalatfolie
von Vergleichsbeispiel 4 aufgebracht unter Erhalt der in-line beschichteten Folie
von Beispiel 14. Die Komponentenmaterialien der in Tabelle 2 aufgeführten Beschichtung
sind in Tabelle 1 erläutert.
Die Eigenschaften der erhaltenen Folie sind in Tabelle 3 aufgeführt. Diese
Folie war ausgezeichnet in Bezug auf die Transparenz, Haftung und
Anti-Blocking-Eigenschaften.
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Beispiele 1' bis 14'
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Die in den Beispielen 1 bis 14 erhaltenen
Polyesterfolien wurden zu Pellets zermahlen, und diese Pellets (im
Folgenden als "regenerierter
Polyester" bezeichnet)
wurden in einer Menge von 20 Gew.-% dem Polyethylenterephthalat
der betreffenden Beispiele hinzugegeben. Das heißt, in Beispiel 1' wurde regenerierter Polyester
von Beispiel 1 in einer Menge von 20 Gew.-% hinzugegeben, und in
Beispiel 2' wurde
regenerierter Polyester von Beispiel 2 in einer Menge von 20 Gew.-% hinzugefügt, wobei
dieses Muster der Zugabe von regeneriertem Polyester in den nachfolgenden
Beispielen 3' bis
14' wiederholt wurde,
und es wurde ein Inline-Beschichten auf den betreffenden Polyesterfolien
mit darin eingebrachtem regeneriertem Polyester durchgeführt unter
Erhalt von biaxial gereckten Polyesterfolien. Die Eigenschaften
der erhaltenen Folien waren die gleichen wie in Tabelle 3 gezeigt.
Allerdings nahm jede dieser Folien einen leichten gelblichen Farbton
an, obwohl in punkto Trübung
kein Unterschied festzustellen war. Diese Tendenz verstärkte sich
etwas, wenn ein Polymer auf Polyurethanbasis zum Beschichten aufgebracht
wurde. Es war eine deutliche Färbung
und die Erzeugung von Krackgas zu erkennen, wenn ein Polymer auf
Vinylidenchlorid-Basis verwendet wurde (Beispiel 10'). Dies weist auf
die in der Praxis nicht durchführbare
Nutzung von regeneriertem Polyester in Beispiel 10' hin.
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Anmerkung:
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- Vergleichsbeispiel 4 und Beispiel 14: PEN
- Beispiel 10: Regenerierung war unpraktikabel
