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Gebiet der Erfindung
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Tinten-aufnehmende Beschichtungszusammensetzungen
und auf Gegenstände,
die eine aus solchen Beschichtungszusammensetzungen gebildete Schicht
enthalten. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf die Herstellung
von Etiketten, die eine aus solchen Tinten-aufnehmenden Beschichtungszusammensetzungen
gebildete Schicht enthalten.
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Hintergrund der Erfindung
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Lange
Zeit wurden Haftmittelträger
für Etiketten
und Schilder unter Bereitstellung einer Schicht aus Facestock-Material
bzw. Obermaterial, rückseitig
versehen mit einer Haftmittelschicht, die wiederum mit einer Ablöseschicht
oder einem Träger
abgedeckt ist, hergestellt und vertrieben. Die Ablöseschicht
oder der Träger schützen das
Haftmittel während
des Versands und der Lagerung. Die Ablöseschicht oder der Träger ermöglichen
auch eine effiziente Handhabung einer Reihe einzelner Etiketten,
nachdem die Etiketten gestanzt und die Matrix von der Schicht aus
Facestock-Material
abgezogen wurde, bis zu einem Punkt wo die einzelnen Etiketten nacheinander
auf einer Etikettierstrecke abgegeben werden. In der Zeit vom Stanzen
bis zur Abgabe bleibt die Trägerschicht
oder der Träger
ungestanzt und kann zur Lagerung, zum Transport und zum Einsatz der
Reihe einzelner darauf getragener Etiketten aufgerollt werden oder
nicht.
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Wünschenswerterweise
ist auch die Oberfläche
der Etiketten mit einer Vielzahl von Tinten und unter Verwendung
einer Vielzahl von Drucksystemen tintenbedruckbar. Wünschenswert
ist auch, daß die
bedruckten Etikettenträger
und schließlich
die bedruckten Etiketten klare und dauerhafte Bilder liefern, die
gegen eine Verschlechte rung unter verschiedenen Umweltbedingungen
wie Temperatur, Wasser, Lösungsmittel,
Abrieb, Kratzen usw. resistent sind.
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Zusammenfassung der Ausführungsformen
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In
einer Ausführungsform
bezieht sich diese Erfindung auf eine Tinten-aufnehmende Beschichtungszusammensetzung,
umfassend:
- (A) von 98 Gew.-Teilen bis 60 Gew.-Teilen
eines Polyesterharzes mit einem Mn von größer als 12.000,
- (B) von 2 Gew.-Teilen bis 40 Gew.-Teilen eines Polyesterharzes
mit einem Mn im Bereich von 2.000 bis 12.000, wobei die Gew.-Teile
auf das Gesamtgewicht des Polyesterharzes in der Zusammensetzung
bezogen sind, und
- (C) mindestens ein Vernetzungsmittel.
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In
einer anderen Ausführungsform
bezieht sich die Erfindung auf einen Komposit- bzw. Verbundgegenstand, umfassend:
- (A) ein Polymerfoliensubstrat mit einer oberen
Oberfläche
und einer unteren Oberfläche,
und
- (B) eine Tinten-aufnehmende Schicht mit einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche,
wobei die untere Oberfläche
der Tinten-aufnehmenden Schicht auf der oberen Oberfläche des
Foliensubstrates liegt, und wobei die Tintenaufnehmende Schicht
aus einer Beschichtungszusammensetzung gebildet ist, umfassend:
(B-1)
von 98 Gew.-Teilen bis 60 Gew.-Teilen eines Polyesterharzes mit
einem Mn von größer als
12.000,
(B-2) von 2 Gew.-Teilen bis 40 Gew.-Teilen eines Polyesterharzes
mit einem Mn im Bereich von 2.000 bis 12.000, wobei die Gew.-Teile
auf das Gesamtgewicht des Polyesterharzes bezogen sind,
(B-3)
von 0 bis 10 Gew.-% eines Füllmittels,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesterharzes in der Zusammensetzung,
(B-4)
mindestens ein Vernetzungsmittel, und
(B-5) mindestens ein
organisches Lösungsmittel.
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In
einer noch anderen Ausführungsform
bezieht sich die Erfindung auf einen Haftmittel-enthaltenden Etikettenträger, umfassend:
den oben beschriebenen Kompositgegenstand und
- (C)
eine Haftmittelschicht, welche unter der unteren Oberfläche des
Foliensubstrates liegt, wobei die Haftmittelschicht eine obere Oberfläche und
eine untere Oberfläche
aufweist.
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Überdies
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf bedruckte Kompositgegenstände, bedruckte
Haftmittel-enthaltende Etikettenträger und Etiketten, hergestellt
aus den Haftmittel-enthaltenden Etikettenträgern, und Haftmittel-enthaltende
bedruckte Etikettenträger.
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Beschreibung der Erfindung
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Der
Ausdruck „liegt über" und verwandte Ausdrücke, wie
darüberliegend
und dergleichen, beziehen sich unter Verweis auf die Beziehung einer
oder einer ersten Schicht in bezug auf eine andere oder eine zweite Schicht
auf die Tatsache, daß die
erste Schicht teilweise oder vollständig über der zweiten Schicht liegt.
Die erste Schicht, die über
der zweiten Schicht liegt, kann mit der zweiten Schicht in Kontakt
sein oder nicht. Beispielsweise kann/können eine oder mehrere weitere
Schicht(en) zwischen der ersten und der zweiten Schicht positioniert
werden. Der Ausdruck „liegt
unter" und verwandte
Ausdrücke
wie „darunterliegend" und dergleichen
haben ähnliche
Bedeutungen, außer
daß die
erste Schicht teilweise oder vollständig unter und nicht über der
zweiten Schicht liegt.
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Der
Ausdruck „transparent" bedeutet unter Verweis
auf eine oder mehrere Schichten der Etikettfolie, daß irgendein
Material unter diesen Schichten durch diese Schichten zu sehen ist.
Bezüglich
der Verwendung von „transparenten" oder „klaren" Etiketten, die auf
klare Behälter
wie Klarglas oder Kunststoffflaschen aufgetragen werden, sind die
Flaschen und die Inhalte der Flasche durch das Etikett zu sehen.
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Beschichtungszusammensetzungen
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Die
Tinten-aufnehmenden Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung umfassen 98 Gew.-Teile bis 60 Gew.-Teile eines Polyesterharzes
mit einem Mn von größer als
12.000. Die Polyesterharze mit einem Mn von größer als 12.000 werden hierin
manchmal als Polyesterharze hohen Molekulargewichts bezeichnet.
Die Beschichtungszusammensetzungen umfassen auch 2 Gew.-Teile bis
40 Gew.-Teile eines Polyesterharzes mit einem Mn im Bereich von
2.000 bis 12.000. Die Polyesterharze mit einem Mn im Bereich von 2.000
bis 12.000 werden hierin manchmal als Polyesterharze niederen Molekulargewichts
bezeichnet.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die Menge des Polyesterharzes hohen Molekulargewichts, das
in der Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, im Bereich von
98 bis 70 Gew.-Teilen oder 98 bis 80 Gew.-Teilen liegen. In einer
noch anderen Ausführungsform
können
die Beschichtungszusammensetzungen 98 bis 90 Gew.-Teile des Polyesterharzes
hohen Molekulargewichts enthalten.
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Die
Menge des Polyesterharzes niederen Molekulargewichts, das in der
Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, kann in anderen Ausführungsformen
im Bereich von 2 Gew.-Teilen bis 10, 20 oder sogar 30 Gew.-Teilen
liegen. Durch diese schriftliche Beschreibung und die anhängenden
Ansprüche
hindurch beziehen sich die Gew.-Teile des Polyesterharzes niederen
Molekulargewichts und des Polyesterharzes hohen Molekulargewichts
auf das Gesamtgewicht des Polyesterharzes in der Zusammensetzung.
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In
anderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann das Polyesterharz hohen Molekulargewichts
ein Mn von 15.000 bis 40.000 und das Polyesterharz niederen Molekulargewichts
ein Mn im Bereich von 3.000 bis 8.000 oder 3.000 bis 5.000 haben.
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In
den Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung kann
eine Vielzahl von Polyesterharzen hohen Molekulargewichts und niederen
Molekulargewichts genutzt werden. Durch diese schriftliche Beschreibung
und die anhängenden
Ansprüche
hindurch umfaßt
der Ausdruck Polyester Copolyester. Die Polyesterharze werden im
allgemeinen aus verschiedenen Glycolen oder Polyolen und einer oder
mehreren aliphatischen oder aromatischen Carbonsäure(n) hergestellt. Beispiele
für verwendbare
Polyesterharze umfassen Harze, erhalten durch Kondensationspoly merisation
eines Diols mit einem Bisphenolskelett oder Alkylenskelett mit einer
oder mehreren zweiwertigen oder dreiwertigen Carbonsäure(n).
In einer Ausführungsform kann
die Bisphenolkomponente mit Ethylenglycol oder Propylenglycol modifiziert
sein. Beispiele für
geeignete Säurekomponenten
zur Kondensation mit den Polyolen umfassen Fumarsäure, Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Maleinsäure, Bernsteinsäure, Adipinsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Sebacinsäure, Malonsäure, Hexacarbonsäure und
Trimellithsäure.
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In
einer Ausführungsform
können
die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Polyesterharze als aromatische
Polyesterharze, gesättigte
Polyesterharze und/oder lineare gesättigte Polyester oder Copolyester charakterisiert
werden. In einer Ausführungsform
können
die Polyester höheren
Molekulargewichts ferner durch eine Hydroxylzahl (mg KOH/g) von
zehn oder weniger und eine Säurezahl
von weniger als 5 charakterisiert werden. In einer Ausführungsform
können
die in den vorliegenden Zusammensetzungen verwendbaren Polyesterharze
niederen Molekulargewichts ferner als hoch funktionale gesättigte Polyesterharze
charakterisiert werden. In einer Ausführungsform können diese
hoch funktionalen gesättigten
Polyesterharze durch eine Hydroxylzahl von mehr als 20 und in anderen
Ausführungsformen
mehr als 30 oder 35 bis zu 50 oder mehr charakterisiert werden.
Die Polyesterharze niederen Molekulargewichts können auch durch eine Säurezahl von
5 oder größer charakterisiert
werden, wobei in einigen Ausführungsformen
die Säurezahl
des Polyesterharzes niederen Molekulargewichts 10 bis 25 beträgt.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Polyesterharze können durch
Techniken hergestellt werden, die einem Fachmann allgemein bekannt
sind. Überdies
sind Harze höheren
und niederen Molekulargewichts kommerziell von einer Vielzahl von
Quellen erhältlich.
Eine Vielzahl von Polyesterharzen hohen Molekulargewichts ist kommerziell
von Bostik Findley unter dem allgemeinen Markennamen Vitel® erhältlich,
die als lineare gesättigte
Copolyester identifiziert wurden. Verwendbare Polyesterharze niederen
Molekulargewichts sind von Reichhold Chemicals Inc. unter dem allgemeinen
Markennamen FineToneTM und von Bostik Findley
unter dem allgemeinen Markennamen Vitel 5833B erhältlich.
Spezielle Beispiele für
verwendbare Polyesterharze niederen Molekulargewichts, erhältlich von
Reichhold Chemicals umfassen: FineTone 382-ES, identifiziert als
ein Bisphenol-A-Fumarat-Polyester; 382 ES-HMW, identifiziert als
eine Version von FineTone 382 ES höheren Molekulargewichts; FineTone
6694, identifiziert als ein modifizierter Bisphenol-A-Polyester, und
FineTone PL-100, identifiziert als ein Nicht-Bisphenol-A-Polyester.
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Die
Merkmale einiger der kommerziell erhältlichen Polyesterharze höheren Molekulargewichts
sind nachstehend in Tabelle 1 zusammengefaßt, und die Merkmale der Polyesterharze
niederen Molekulargewichts in Tabelle 2. Tabelle
1 Polyesterharz
höheren
Molekulargewichts
| Name | Mn | Hydroxylzahl | Säurezahl |
| Vitel
2200 | 24.500 | 1–3 | 3–5 |
| Vitel
2300 | 24.500 | 1–3 | 3–5 |
| Vitel
2700 | 28.000 | 1–2 | 2–5 |
| Vitel
7922 | 19.000 | 0–2 | 3–9 |
Tabelle
2 Polyesterharz
niederen Molekulargewichts
| Name | Mn | Hydroxylzahl | Säurezahl |
| Vitel
5833B | 4600 | 36,5–55,5 | 65 |
| FineTone
382 ES | 4760 | 39 | 21 |
| FineTone
382 ES-HMW | 7260 | 23 | 18 |
| FineTone
6694 | 4060 | 37 | 13 |
| FineTone
PL-100 | 3900 | 43 | 5 |
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen
auch mindestens ein Vernetzungsmittel, das in einer Menge vorhanden
sein kann, die das Gemisch aus Polyesterharz hohen Molekulargewichts
und niederen Molekulargewichts, das in der Beschichtungszusammensetzung
enthalten ist, effektiv vernetzt. In einer Ausführungsform kann die Menge an
Vernetzungsmittel(n) von 0,01 bis 20 Gew.-% oder von 0,3 bis 10
Gew.-% oder von 0,5 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Polyesterharze in der Beschichtungszusammensetzung, variieren.
Die Vernetzungsmittel können
irgendwelche einem Fachmann für
die Vernetzung von Polyesterharzen bekannten sein. Die Vernetzungsmittel
können
organisch oder anorganisch sein. In einer Ausführungsform sind die Vernetzungsmittel
organische Materialien, einschließlich Epoxidverbindungen, Polyaziridine,
Melamine, Oxazoline, Triazine, Polyisocyanate, polyfunktionale Carbodiimide
usw. Beispiele für
anorganische Vernetzungsmittel, die verwendet werden können, umfassen
Zinkammoniumcarbonat, Zirkoniumcarbonat usw.
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Als
Vernetzungsmittel ist eine Vielzahl von Epoxidverbindungen (Oxirane)
verwendbar. Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Epoxid-modifizierte Bisphenol-A- und Epichlorhydrinepoxidharze.
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Polyaziridine
werden von Aziridinen abgeleitet, die trifunktionale Aminverbindungen
sind, die von Ethylenimin abgeleitet sein können. Ein Beispiel für ein verwendbares
kommerziell erhältliches
Polyaziridin ist NeoCryl CX 100, erhältlich von Avecia Resins, und
dieses Vernetzungsmittel ist als Trimethylol-tris-N(methylaziridinyl)propionat
identifiziert. Ein anderes kommerziell erhältliches polyfunktionales Aziridin
ist XAMA-7, erhältlich
von Bayer. Ein Beispiel für
ein kommerziell erhältliches
Carbodiimid-Vernetzungsmittel ist UCARLINK XL-29SE, erhältlich von
Dow Chemical.
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In
den Beschichtungszusammensetzungen können aliphatische und aromatische
Polyisocyanate als Vernetzungsmittel verwendet werden. Jedes der
bekannten Polyisocyanat-Vernetzungsmittel kann verwendet werden.
Viele Vernetzungsmittel sind von Bayer (Pittsburgh, PA) unter dem
allgemeinen Markennamen Desmodur® erhältlich.
Beispielsweise ist Desmodur N 3300 ein aliphatisches Hexamethylendiisocyanat
und Desmodur CB-75N ein oligomeres Toluoldiisocyanat.
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Auch
Melaminformaldehydharze sind verwendbare Vernetzungsmittel. Ein
Beispiel für
ein kommerziell erhältliches
Melaminformaldehyd ist Cymel 303 von Cytec.
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Wenn
die Beschichtungszusammensetzungen mindestens zwei Vernetzungsmittel
enthalten, werden in einigen Ausführungsformen bessere Ergebnisse
wie bessere Haftung an einige Polymerfoliensubstrate, verbesserte
Bedruckbarkeit und/oder verbesserte Abriebbeständigkeit, die die Beschichtungen
der Erfindung zeigen, erhalten. So werden beispielsweise eine bessere
Haftung und Abriebbeständigkeit
erhalten, wenn die Beschichtungszusammensetzung ein Polyisocyanat-Vernetzungsmittel
und ein Polyaziridin-Vernetzungsmittel enthält. Die Verbesserung der Haftung,
wenn zwei oder mehr Vernetzungsmittel in die Beschichtungszusammensetzungen
eingeführt
werden, wird besonders deutlich, wenn die Beschichtungszusammensetzungen
auf Substrate aufgebracht werden, die im allgemeinen nur schwer
zu beschichten sind, wie Propylenpolymer- und Copolymersubstrate.
In einer anderen Ausführungsform
ist eine bessere Bedruckbarkeit zu beobachten.
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen
im allgemeinen auch mindestens ein organisches Lösungsmittel zum Auflösen der
Polyesterharze und des/der Vernetzungsmittel(s). Die Lösungsmittel
können
aliphatische Ketone, aromatische Kohlenwasserstoffe, cyclische Ketone
usw. und Gemische davon umfassen. Spezielle Beispiele für verwendbare
organische Lösungsmittel
umfassen Methylethylketon, Toluol, Cyclohexanon und Gemische aus
zwei oder mehr dieser Lösungsmittel.
In einer Ausführungsform
ist ein Lösungsmittelgemisch,
umfassend 10–15
Gew.-% Methylethylketon, 45–60
Gew.-% Toluol und 3–10
Gew.-% Cyclohexanon zur Bildung der Beschichtungszusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung verwendbar. Die Gesamtmenge an organischem
Lösungsmittel,
das in den Beschichtungszusammensetzungen enthalten ist, ist eine
Menge, die zumindest zum Auflösen
der Harze und anderer löslicher
Komponenten der Beschichtungszusammensetzungen ausreicht. In einer
Ausführungsform
enthalten die Beschichtungszusammensetzungen 50 bis 80 Gew.-% organisches
Lösungsmittel.
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können in
einigen Ausführungsformen
auch ein oder mehrere Füllmittel
enthalten. Die Menge an enthaltenem Füllmittel kann im Bereich von 0
bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesterharzes
in der Zusammensetzung, liegen. In einer anderen Ausführungsform
beträgt
die Menge an Füllmittel
0,1 bis 10 Gew.-%. In anderen Ausführungsformen ist ein Füllmittel,
sofern enthalten, im allgemeinen in kleineren Mengen wie im Bereich
von 0,01 bis 3 Gew.-% oder 5 Gew.-% enthalten. Es können sowohl
organische Füllmittel
als auch anorganische Füllmittel genutzt
werden. Beispiele anorganischer Füllmittel, die genutzt werden
können,
umfassen Siliciumdioxid, kolloides Siliciumdioxid, Aluminiumoxid,
Aluminiumhydroxid, Kaolin, Ton, Calciumcarbonat, Talk, Titaniumdioxid usw.
Kommerzielle Beispiele für
verwendbare Füllmittel
umfassen Syloid 244, ein synthetisches amorphes Siliciumdioxid von
Grace Davidson (Columbia, MD); Gasil 23F, ein synthetisches amorphes
Siliciumdioxid von Crosfield Chemicals (Joliet, IL), und Hydral
710, ein Aluminiumhydroxid von Alcoa.
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Die
Art und Menge an Füllmittel,
das in der Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, wird zum Teil
von der Art der gewünschten
Tinten-aufnehmenden Beschichtung und davon, ob eine transparente
oder opake Beschichtung gewünscht
ist, abhängen.
In einer Ausführungsform
kann die Menge an Füllmittel
oder Füllmitteln,
das/die in den Beschichtungszusammensetzungen enthalten ist/sind,
10 Gew.-% übersteigen, wenn
eine opake oder trübe
Beschichtung auf einem Etikett gewünscht ist, damit es mit dem
Substrat, das auf dem das Etikett plaziert wird, übereinstimmt.
Wenn beispielsweise ein Etikett auf einer matten Flasche wie einer
matten Weinflasche verwendet werden soll, kann die Beschichtungszusammensetzung
bis zu 75 Gew.-% eines oder mehrerer Füllmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Polyester, enthalten. Beispiel C unten ist ein Beispiel für eine Zusammensetzung,
die für
ein Etikett für
eine matte Weinflasche verwendbar ist, und die Zusammensetzung enthält 65 Gew.-%
Aluminiumhydroxid und 2,2% Siliciumdioxid, bezogen auf das Gesamtgewicht
des Polyesters in der Beschichtungszusammensetzung.
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Auch
stromleitende Füllmittel
können
in den Beschichtungszusammensetzungen enthalten sein, wenn beispielsweise
eine leitfähige
oder antistatische Beschichtung gewünscht ist. In einer solchen
Ausführungsform
kann die Menge an stromleitendem Füllmittel bis zu 50 oder sogar
60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters in der Beschichtungszusammensetzung,
betragen. In einer anderen Ausführungsform wird
die Menge an stromleitendem Pulver im Bereich von 40 bis 50 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht des Polyesters in der Beschichtungszusammensetzung,
liegen. Es können
alle bekannten stromleitenden Pulver verwendet werden. In einer
Ausführungsform
können
die stromleitenden Pulver Antimon-dodierte Zinnoxide sein, die von
DuPont unter der allgemeinen Bezeichnung Zelec® erhältlich sind.
Eine Art besteht aus einer dichten Kristallitschicht aus Antimon-dodiertem
Zinnoxid auf einem inerten Kernteilchen von Titaniumdioxid, Glimmer
oder Siliciumdioxid. Die zweite Art besteht aus Antimon-dotiertem
Zinnoxid ohne Kern, wodurch kleinere leitfähige Pulver bereitgestellt
werden können,
die in Formulierungen verwendet werden können, bei denen die Beschichtung
sowohl transparent als auch leitfähig sein sollte. Spezielle
Beispiele für
verwendbare stromleitende Pulver umfassen Zelec ECM-1410M, das über einen
Glimmerkern verfügt
und zur Herstellung klarer trockener Beschichtungen verwendet werden
kann; Zelec ECP-2703-S,
das über
eine hohle Siliciumdioxidhülle
verfügt
und bei der Herstellung matter Beschichtungen verwendbar ist; Zelec
ECP-1410-T, das über einen
Titaniumdioxidkern verfügt
und Zelec ECP-3010-XC, das keinen Kern hat.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Beschichtungszusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung. Sofern in den folgenden Beispielen und
an anderen Stellen in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen nicht
anders angegeben, beziehen sich alle Teile und Prozentsätze auf
das Gewicht, Temperaturen auf Grad Celsius und der Druck liegt bei
oder nahe Atmosphärendruck.
| Beispiel
A | Gew.-Teile |
| Methylethylketon | 10,40 |
| Toluol | 41,60 |
| Cyclohexanon | 15,00 |
| Vitel
2200 | 31,34 |
| FineTone
382 ES | 1,66 |
| Desmodur
CB 75N | 3,53 |
| | |
| Beispiel
B | |
| Methylethylketon | 23,06 |
| Toluol | 53,72 |
| Cyclohexanon | 5,0 |
| Vitel
2200 | 21,96 |
| FineTone
382 ES | 1,16 |
| Syloid
234 | 0,10 |
| Neocryl
CX-100 | 0,50 |
| | |
| Beispiel
C | |
| Methylethylketon | 12,80 |
| Toluol | 41,20 |
| Cyclohexanon | 5,00 |
| Vitel
2200 | 16,63 |
| FineTone
382 ES | 1,85 |
| Hydral
710 | 12,0 |
| Silica
TS-100 | 0,52 |
| Neocryl
CX 100 | 2,2 |
| | |
| Beispiel
D | |
| Methylethylketon | 20,00 |
| Toluol | 51,29 |
| Cyclohexanon | 5,00 |
| Vitel
2200 | 20,89 |
| FineTone
382 ES | 2,32 |
| Syloid
234 | 0,50 |
| CX
100 | 0,91 |
| | |
| Beispiel
E | |
| Methylethylketon | 23,0 |
| Toluol | 53,72 |
| Cyclohexanon | 5,00 |
| Vitel
2200 | 14,64 |
| FineTone
382 ES | 0,77 |
| Zelec
ECM-1410M | 7,81 |
| Desmodur
CB-75N | 0,49 |
Tabelle III Beispiele F–N (Gew.-Teile)
| | F | G | H | I | J | K | L | M | N |
| Methylethylketon | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 | 14,0 |
| Toluol | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 | 56,0 |
| Cyclohexanon | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 |
| Vitel
2200 | 23,27 | 23,27 | 22,05 | 20,89 | 23,27 | 22,05 | 23,27 | 23,27 | 23,27 |
| FineTone
382 ES | 1,23 | 1,23 | - | 2,32 | 1,23 | 2,45 | 1,23 | 1,27 | 1,27 |
| Vitel
5833B | - | - | 2,45 | - | - | - | - | - | - |
| Syloid
234 | 0,5 | - | - | - | 0,5 | 0,5 | - | - | - |
| Desmodur
CB 75N | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | - | - | 1,0 | 2,0 | 3,0 |
| CX-100 | - | - | - | - | 0,53 | 0,97 | - | - | - |
Tabelle
IV Beispiele
O–Q
| | O | P | Q |
| Methylethylketon | 23,06 | 23,06 | 23,06 |
| Toluol | 53,72 | 53,72 | 53,72 |
| Vitel
2200 | 21,96 | 21,96 | 21,96 |
| FineTone
382 ES | 1,16 | 1,16 | 1,16 |
| Syliod
234 | 0,10 | 0,10 | 0,10 |
| Desmodur
CB-75N | 2,00 | 2,00 | 2,00 |
| CX
100 | 0,12 | 0,25 | 0,50 |
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Kompositgegenstände
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind zur
Herstellung von Kompositgegenständen
verwendbar, die
- (A) ein Polymerfoliensubstrat
mit einer oberen Oberfläche
und einer unteren Oberfläche,
und
- (B) eine Tinten-aufnehmende Schicht mit einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche,
wobei die untere Oberfläche
der Tinten-aufnehmenden Schicht auf der oberen Oberfläche des
Foliensubstrates liegt, und die Tinten-aufnehmende Schicht aus den
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die oben
ausführlich
beschrieben wurden, gebildet ist, umfaßt.
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Das
Polymerfoliensubstrat kann eine Monoschichtfolie oder eine Mehrschichtfolie
sein. Die Mehrschichtfolie kann aus zwei bis zehn oder mehr Schichten
bestehen. Das Polymerfoliensubstrat kann gestreckt oder nicht gestreckt
sein. In Abhängigkeit
der Endverwendung des Etiketts kann das Polymerfoliensubstrat transparent
oder opak sein. Opake Foliensubstrate umfassen im allgemeinen ein
Polymer, wie oben beschrieben, und ein oder mehrere Pigmente, um
dem Foliensubstrat oder einer Schicht aus einem Mehrschichtfoliensubstrat
die gewünschte
Farbe zu verleihen. Pigmente, die für diesen Zweck verwendbar sind,
sind in der Technik allgemein bekannt. Beispielsweise können weiße Folien
durch die Einführung
von Titaniumdioxid und anderen weißen Pigmenten in das Polymer
hergestellt werden. Ruß kann
eingeführt
werden, um ein/eine schwarze(s) oder graue(s) Foliensubstrat oder
Folie bereitzustellen.
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Zur
Herstellung der Foliensubstrate, die in der vorliegenden Erfindung
verwendbar sind, ist eine Vielzahl von Polymerfolienmaterialien
verwendbar. Beispielsweise kann das Polymerfolienmaterial Polymere
und Copolymere wie mindestens eines von Polyolefin, Polyacrylat,
Polystyrol, Polyamid, Polyvinylalkohol, Poly(alkylenacrylat), Poly(ethylenvinylalkohol),
Poly(alkylenvinylacetat), Polyurethan, Polyacrylnitril, Polyester,
Polyestercopolymer, Fluorpolymer, Polysulfon, Polycarbonat, Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer,
Styrol-Acrylnitril-Copolymer, Ionomere, basierend auf Natrium- oder
Zinksalzen von Ethylenmethacrylsäure,
Cellulosen, Polyacrylnitril, Alkylen-Vinylacetat-Copolymer oder
Gemische aus zwei oder mehr davon umfassen.
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Die
Polyolefine, die als das Polymerfolienmaterial genutzt werden können, umfassen
Polymere und Copolymere von Olefinmonomeren, enthaltend 2 bis 12
Kohlenstoffatome wie Ethylen, Propylen, 1-Buten usw. oder Mischungen
von Gemischen aus solchen Polymeren und Copolymeren. In einer Ausführungsform
umfassen die Polyolefine Polymere und Copolymere von Ethylen und
Propylen. In einer anderen Ausführungsform umfassen
die Polyolefine Propylenhomopolymere und -copolymere wie Propylen-Ethylen-
und Propylen-1-Buten-Copolymere. Mischungen von Polypropylen und
Polyethylen miteinander oder Mischungen von einem oder beiden von
diesen mit Polypropylen-Polyethylen-Copolymer sind auch verwendbar.
In einer anderen Ausführungsform
sind die Polyolefinfolienmaterialien die mit einem sehr hohen Propylengehalt,
entweder Polypropylenhomopolymer oder Propylen-Ethylen-Copolymere
oder Mischungen von Polypropylen und Polyethylen mit niedrigem Ethylengehalt
oder Propylen-1-Buten-Copolymere oder Mischungen von Polypropylen
und Poly-1-buten mit niedrigem Butengehalt. Verwendbare Propylenhomopolymere
und -copolymere sind in
US-Patent
5,709,937 (Adams et. al.) beschrieben. Die Copolymere umfassen
Propylen-Ethylen-Copolymere, enthaltend bis zu 10 Gew.-% Ethylen,
und Propylen-1-Buten-Copolymere, enthaltend bis zu 15 Gew.-% 1-Buten.
Die in dem '937-Patent
beschriebenen gestreckten Folien sind klare Folien, die als das
Foliensubstrat in den Etiketten der vorliegenden Erfindung verwendbar
sind. Die Offenbarung von
US-Patent
5,709,937 ist hierin durch Verweis aufgenommen.
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Als
das Polymerfolienmaterial können
verschiedene Polyethylene genutzt werden, einschließlich Polyethylene
niederer, mittlerer und hoher Dichte und Gemisch davon. Ein Beispiel
für ein
verwendbares Polyethylen niederer Dichte (LDPE) ist Rexene 1017,
erhältlich
von Huntsman. Ein Beispiel für
ein verwendbares Polyethylen hoher Dichte (HDPE) ist Formoline LH5206,
erhältlich
von Formosa Plastics. In einer Ausführungsform umfaßt das Polymerfolienmaterial
eine Mischung aus 80 bis 90% HDPE und 10–20% LDPE.
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Die
Propylenhomopolymere, die entweder allein oder in Kombination mit
einem Propylencopolymer, wie hierin beschrieben, als das Polymerfolienmaterial
in der Erfindung genutzt werden können, umfassen eine Vielzahl
von Propylenhomopolymeren wie die mit Schmelzflußraten (MFR) von etwa 0,5 bis
etwa 20, bestimmt durch ASTM Test D 1238. In einer Ausführungsform
sind Propylenhomopolymere mit MFRs von weniger als 10 und öfter von
etwa 4 bis etwa 10 besonders nützlich.
Die verwendbaren Propylenhomopolymere zeichnen sich auch durch Dichten
im Bereich von etwa 0,88 bis etwa 0,92 g/cm3 aus.
Eine Reihe nützlicher
Propylenhomopolymere ist kommerziell von einer Vielzahl von Quellen
erhältlich,
und einige verwendbare Polymere umfassen: 5A97, erhältlich von
Dow Chemical und mit einem Schmelzfluß von 12,0 g/10 min und einer
Dichte von 0,90 g/cm3; DX5E66, auch erhältlich von
Dow Chemical und mit einem MFI von 8,8 g/10 min und einer Dichte von
0,90 g/cm3; und WRD5-1057 von Dow Chemical
mit einem MFI von 3,9 g/10 min und einer Dichte von 0,90 g/cm3. Verwendbare kommerzielle Propylenhomopolymere
sind auch von Fina und Montel erhältlich.
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Beispiele
für verwendbare
Polyamidharze umfassen Harze, erhältlich von EMS American Grilon
Inc., Sumter, SC. unter dem allgemeinen Markennamen Grivory wie
CF6S, CR-9, XE3303 und G-21. Grivory G-21 ist ein amorphes Nyloncopolymer
mit einer Glasübergangstemperatur
von 125°C,
einem Schmelzflußindex (DIN
53735) von 90 ml/10 min und einer Bruchdehnung (ASTM D638) von 15.
Grivory CF65 ist ein Nylon 6/12-Folienharz mit einem Schmelzpunkt
von 135°C,
einem Schmelzflußindex
von 50 ml/10 min und einer Bruchdehnung über 350%. Grilon CR9 ist ein
anderes Nylon 6/12-Folieharz mit einem Schmelzpunkt von 200°C, einem
Schmelzflußindex
von 200 ml/10 min und einer Bruchdehnung von 250%. Grilon XE 3303
ist ein Nylon 6.6/6.10-Folienharz mit einem Schmelzpunkt von 200°C, einem
Schmelzflußindex
von 60 ml/10 min und einer Bruchdehnung von 100%. Andere verwendbare
Polyamidharze umfassen die, die kommerziell beispielsweise von International
Paper of Wayne, New Jersey unter der Uni-Rez-Produktreihe erhältlich sind,
und Dimer-basierende Polyamidharze, erhältlich von Bostik, International
Paper, Fuller, Henkel (unter der Versamid-Produktreihe). Andere
geeignete Polyamide umfassen die, die durch Kondensierung dimerisierter
pflanzlicher Säuren
mit Hexamethylendiamin hergestellt wurden. Beispiele für Polyamide,
die von International Paper erhältlich
sind, umfassen Uni-Rez 2665; Uni-Rez 2620; Uni-Rez 2623 und Uni-Rez
2695.
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Auch
Polystyrole können
als das Polymerfoliensubstratmaterial genutzt werden und diese umfassen Homopolymere
sowie Copolymere von Styrol und substituiertem Styrol wie alpha-Methylstyrol.
Beispiele für Styrolcopolymere
und -terpolymere umfassen: Acrylnitril-Buten-Styrol (ABS); Styrol-Acrylnitril-Copolymere (SAN);
Styrol-Butadien
(SB); Styrol-Maleinsäureanhydrid
(SMA) und Styrol-Methylmethacrylat (SMMA) usw. Ein Beispiel für ein verwendbares
Styrolcopolymer ist KR-10 von Philips Petroleum Co. Es wird angenommen, daß KR-10
ein Copolymer von Styrol mit 1,3-Butadien ist:
Auch Polyurethane
können
als das Polymerfolienmaterial genutzt werden, und die Polyurethane
können
aliphatische sowie aromatische Polyurethane sein.
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Die
Polyurethane sind üblicherweise
die Reaktionsprodukte von (A) einem Polyisocyanat mit mindestens
zwei Isocyanatfunktionalitäten
(-NCO-Funktionalitäten)
pro Molekül
mit (B) mindestens einer Isocyanat-reaktiven Gruppe wie einem Polyol
mit mindestens zwei Hydroxygruppen oder einem Amin. Geeignete Polyisocyanate
umfassen Diisocyanatmonomere und -oligomere.
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Verwendbare
Polyurethane umfassen aromatische Polyetherpolyurethane, aliphatische
Polyetherpolyurethane, aromatische Polyesterpolyurethane, aliphatische
Polyesterpolyurethane, aromatische Polycaprolactampolyurethane und
aliphatische Polycaprolactampolyurethane. Besonders nützliche
Polyurethane umfassen aromatische Polyetherpolyurethane, aliphatische
Polyetherpolyurethane, aromatische Polyesterpolyurethane und aliphatische
Polyesterpolyurethane.
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Beispiele
für kommerzielle
Polyurethane umfassen Sancure 2710® und/oder
Avalure UR 445® (die äquivalente
Copolymere von Polypropylenglycol, Isophorondiisocyanat und 2,2-Dimethylolpropionsäure, mit dem
International Nomenclature Cosmetic Ingredient-Namen „PPG-17/PPG-34/IPDI/DMPA-Copolymer" sind), Sancure 878®,
Sancure 815®,
Sancure 1301®,
Sancure 2715®,
Sancure 1828®,
Sancure 2026® und
Sancure 12471® (alle
kommerziell erhältlich
von Noveon, Cleveland, Ohio), Bayhydrol DIN (kommerziell erhältlich von Bayer
Corp., McMurray, Pa.), LS-2033 (Bayer Corp.), Bayhydrol 123 (Bayer
Corp.), Bayhydrol PU402A (Bayer Corp.), Bayhydrol 110 (Bayer Corp.),
Witcobond W-320 (kommerziell erhältlich
von Witco Performance Chemicals), Witcobond W-242 (Witco Performance
Chemicals), Witcobond W-160 (Witco Performance Chemicals), Witcobond
W-612 (Witco Performance Chemicals), Witcobond W-506 (Witco Performance
Chemicals), NeoRez R 600 (ein Polytetramethylenetherurethan, verlängert mit
Isophorondiamin, kommerziell erhältlich
von Avecia, ehemals Avecia Resins), NeoRez R-940 (Avecia) und NeoRez
R-960 (Avecia).
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Beispiele
für solche
aliphatischen Polyetherpolyurethane umfassen Sancure 2710® und/oder
Avalure UR 445®,
Sancure 878®,
NeoRez R-600, NeoRez R-966, NeoRez R 967 und Wicobond W-320.
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In
einer Ausführungsform
umfassen die Foliensubstrate mindestens ein Polyesterpolyurethan.
Beispiele für
diese Urethane umfassen die, die unter den Namen „Sancure
2060" (Polyesterpolyurethan), „Sancure
2255" (Polyesterpolyurethan), „Sancure
815" (Polyesterpolyurethan), „Sancure
878" (Polyetherpolyurethan)
und „Sancure
861" (Polyetherpolyurethan)
von der Firma Sanncor, unter den Namen „NeoRez R-974" (Polyesterpolyurethan), „NeoRez
R-981" (Polyesterpolyurethan)
und „NeoRez
R-970" (Polyetherpolyurethan), von
der Firma Avecia verkauft werden, und die Acrylcopolymerdispersion,
die unter dem Namen „Neocryl XK-90" von der Firma Avecia
verkauft wird.
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Polyester,
hergestellt aus verschiedenen Glycolen oder Polyolen und einer oder
mehreren aliphatischen oder aromatischen Carbonsäuren, sind für Folienmaterialien
auch verwendbar. Polyethylenterephthalat (PET) und PETG (PET, modifiziert
mit Cyclohexandimethanol) sind verwendbare Folienbildungsmaterialien, die
von einer Vielzahl von kommerziellen Quellen erhältlich sind, einschließlich Eastman.
Beispielsweise ist Kodar 6763 ein PETG, erhältlich von Eastman Chemical.
Ein anderer verwendbarer Polyester von DuPont ist Selar PT-8307,
der Polyethylenterephthalat ist.
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Auch
Acrylatpolymere und -copolymere und Alkylenvinylacetatharze (z.
B. EVA-Polymere)
sind als die Folienbildungsmaterialien bei der Herstellung der Konstruk tionen
der Erfindung verwendbar. Kommerzielle Beispiele erhältlicher
Polymere umfassen Escorene UL-7520 (Exxon), ein Copolymer von Ethylen
mit 19,3% Vinylacetat; Nucrell 699 (DuPont), ein Ethylencopolymer,
enthaltend 11% Methacrylsäure,
usw.
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Auch
Ionomere (Polyolefine, die über
eine ionische Bindung der Molekülketten
verfügen)
sind verwendbar. Beispiele für
Ionomere umfassen ionomere Ethylencopolymere wie Surlyn 1706 (DuPont),
von dem angenommen wird, daß es
Ionenbindungen, basierend auf einem Zinksalz von Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer
enthält.
Auch Surlyn 1702 von DuPont ist ein verwendbares Ionomer.
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Auch
Polycarbonate sind verwendbar und diese sind von Dow Chemical Co.
(Calibre) G. E. Plastics (Lexan) und Bayer (Makrolon) erhältlich.
Die meisten kommerziellen Polycarbonate werden durch das Umsetzen
von Bisphenol A und Carbonylchlorid in einem Grenzflächenverfahren
erhalten. Die Molekulargewichte der typischen kommerziellen Polycarbonate
variieren von etwa 22.000 bis etwa 35.000 und die Schmelzflußraten liegen
im allgemeinen im Bereich von 4 bis 22 g/10 min.
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In
einer Ausführungsform
kann das Foliensubstratpolymermaterial fluoriertes Polymer umfassen.
Das fluorierte Polymer umfaßt
einen thermoplastischen Fluorkohlenwasserstoff wie Polyvinylidenfluorid
(PVDF). Das fluorierte Polymer kann auch Copolymere und Terpolymere
von Vinylidenfluorid umfassen. Ein verwendbarer thermoplastischer
Fluorkohlenwasserstoff ist das Polyvinylidenfluorid, bekannt als
Kynar, ein Markenname von Pennwalt Corp. Dieses Polymer ist ein
Polymer hohen Molekulargewichts (400.000), das eine nützliche Mischung
der Haltbarkeits- und chemischen Resistenzeigenschaften liefert.
Im allgemeinen wird ein PVDF-Harz hohen Molekulargewichts mit einem
gewichtsmittleren Molekulargewicht von etwa 200.000 bis etwa 600.000
verwendet.
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Das
Polymerfoliensubstratmaterial kann für klare Foliensubstrate und
klare Etiketten frei von anorganischen Füllmitteln und/oder Pigmenten
sein, oder das Polymerfoliensubstratmaterial kann ausgehöhlt sein und/oder
anorganische Füllmittel
und andere organische oder anorganische Additive enthalten, um die
gewünschten
Eigenschaf ten wie Erscheinungseigenschaften (opake oder farbige
Folien), Haltbarkeits- und Verarbeitungsmerkmale bereitzustellen.
Zur Erhöhung
der Kristallinität
und somit der Erhöhung
der Steifigkeit können
Keimbildner zugegeben werden. Beispiele für verwendbare Materialen umfassen
Calciumcarbonat, Titaniumdioxid, Metallteilchen, Fasern usw. Es
können
auch andere Materialien in dem Foliensubstrat enthalten sein, einschließlich Flammhemmer,
Antioxidationsmittel, Wärmestabilisatoren,
Lichtstabilisatoren, UV-Licht-Stabilisatoren, Antiblockiermittel,
Verarbeitungshilfsmittel, Säureakzeptoren
usw.
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Das
Polymerfoliensubstratmaterial ist so gewählt, daß eine kontinuierliche Polymerfolie
in den Folienstrukturen dieser Erfindung mit den gewünschten
Eigenschaften wie bessere Zugfestigkeit, Dehnung, Stoßfestigkeit,
Reißfestigkeit
und Optik (Trübung
und Glanz) geliefert wird. Die Wahl des Polymerfoliensubstrat-bildenden
Materials wird auch von den gewünschten
physikalischen Eigenschaften wie Schmelzviskosität, Hochgeschwindigkeitszugfestigkeit,
prozentuale Dehnung usw. bestimmt. In einer Ausführungsform werden bei der Etikettengestaltung
klare oder transparente Foliensubstrate verwendet, wenn klare oder
transparente Etiketten gewünscht
sind.
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Die
Dicke des Polymerfoliensubstrats beträgt etwa 2,54 μm bis etwa
254 μm (etwa
0,1 bis etwa 10 mil) oder etwa 25,4 μm bis etwa 127 μm (etwa 1
bis etwa 5 mil). In einer Ausführungsform
beträgt
die Dicke des Foliensubstrats etwa 25,4 μm bis etwa 76,2 μm (etwa 1
bis etwa 3 mil). Das Foliensubstrat kann eine einzelne Schicht sein,
oder die Folie kann eine Mehrschichtfolie aus zwei oder mehr nachbarständigen Schichten
sein. Beispielsweise kann die Folie eine Schicht aus einem Polyolefin
und eine Schicht aus einer Mischung von einem Polyolefin und einem
Copolymer von Ethylen und Vinylacetat (EVA) sein. In einer anderen
Ausführungsform
umfaßt
die Folie drei Schichten, eine Grund- oder Kernschicht, zum Beispiel
aus einem Polyolefin, und Hautschichten an beiden Seiten der Grund-
oder Kernschicht, die aus denselben oder anderen Polymermischungen
bestehen können.
Die einzelnen Schichten eines Mehrschicht-Foliensubstrats können so
gewählt werden,
daß die
gewünschten
Eigenschaften bereitgestellt werden.
-
Die
Monoschicht- und Mehrschichtfoliensubstrate, die hierin verwendbar
sind, können
durch Verfahren, die einem Fachmann bekannt sind, wie Gießen oder
Extrusion, hergestellt werden. In einer Ausführungsform werden die Folien
durch Polymerextrusions- oder -coextrusionsverfahren hergestellt.
Das Extrudat oder Coextrudat aus polymeren Folienmaterialien wird
durch gleichzeitige Extrusion aus einer geeigneten bekannten Art
von Extrusions- oder Coextrusionsdüse gebildet, und im Falle eines
Coextrudats werden die Schichten in einem dauerhaft vereinigten
Zustand miteinander verbunden, um so ein unitäres Coextrudat bereitzustellen.
-
Neben
der Coextrusion können
die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Mehrschichtfoliensubstrate
durch Extrusion einer kontinuierlichen Folie zur Bildung einer Schicht,
gefolgt vom Auftragen einer oder mehrerer weiterer Schichten auf
die extrudierte Schicht durch Extrusion einer oder mehrerer weiterer Schichten;
durch Laminieren einer vorgeformten Polymerfolie auf eine vorgeformte
funktionale Folie oder durch Abscheiden weiterer Schichten auf der
vorgeformten Folie aus einer Emulsion oder Lösung eines polymeren folienbildenden
Materials hergestellt werden.
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In
einer Ausführungsform
sind die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Foliensubstrate
nicht gestreckt. Das heißt,
das Foliensubstrat und die Folien werden keinem Heißverstreck-
und Temperschritt unterzogen. In anderen Ausführungsformen kann das Foliensubstrat,
das in den Etiketten, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden, enthalten ist, durch Heißverstrecken und Tempern mittels
Techniken, die einem Fachmann allgemein bekannt sind, in Maschinenrichtung
(uniaxial) oder sowohl in Maschinen- als auch in Querrichtung (biaxial)
gestreckt werden. Beispielsweise können die Folien in Maschinenrichtung
nur bei einem Verhältnis
von mindestens 2:1 und öfter
bei einem Verhältnis
zwischen etwa 2:1 und etwa 9:1 heißverstreckt werden. Nachdem
die Folio heißverstreckt
worden ist, wird sie im allgemeinen über Temperwalzen geführt, wo die
Folie bei Temperaturen im Bereich von etwa 50°C, öfter 100°C bis etwa 150°C, getempert
oder thermofixiert wird, gefolgt vom Abkühlen. In einer anderen Ausführungsform
wird das Foliensubstrat biaxial gestreckt. In einer Ausführungsform
zeigen die Foliensubstrate zur Erleichterung der Handhabung, des
Bedruckens und der Abgabe wünschenswerterweise
einen gewissen Grad an Steifigkeit in Maschinenrichtung und Querrichtung.
So sollte in einer Ausführungsform
die Steifigkeit des Foliensubstrats in Maschinenrichtung und Querrichtung
mindestens etwa 14 Gurley (mg), bestimmt unter Verwendung des TAPPT-Test
T543 pm, betragen. In einer weiteren Ausführungsform liegen die Gurley-Steifigkeiten
in beiden Richtungen zwischen etwa 5 Gurley-Einheiten (manchmal
als ausgeglichene Steifigkeit bezeichnet).
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Polymerfoliensubstrate,
die in den Etiketten der vorliegenden Erfindung verwendbar sind,
sind kommerziell von einer Vielzahl von Quellen wie Avery Dennison
Corp., Painesville, Ohio; AMTOPP, einer Abteilung der Interplast
Group LTD, Livingston, New Jersey 07039, Exxon Mobil Chemical Co.,
Macdon, New York 14502; AET Films, New Castle, Delaware 19720 und
UCB Films Inc., Smyma, Georgia 30080 erhältlich. Es sind klare Folien
und weiße
Folien erhältlich.
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Spezielle
Beispiele verwendbarer Polypropylenfoliensubstratfolien, die kommerziell
erhältlich
sind, umfassen die folgenden:
| Folienname | Dicke
(μm) | Art | MD | Gurley-Steifigkeit
(mg) CD |
| Mobil
BOPP W/434TC | 50,8
(2 mil) | klar | 15 | 18 |
| AMTOPP
BOPP | 50,8
(2 mil) | klar | 16 | 17 |
| UCB
CA-200 BOPP | 50,8
(2 mil) | klar | 25 | 28 |
| AET
CSL 111-125 C/S | 81,3
(3,2 mil) | weiß | 48 | 71 |
-
Die
Oberflächenenergie
einer oder beider Oberflächen
des Foliensubstrats kann durch Behandlungen wie Koronaentladung,
Beflammen, mit Plasma, usw. verstärkt werden, um so den Oberflächen die
gewünschten
Eigenschaften wie verbesserte Haftung an später aufgetragene Schichten
zu verleihen. Verfahren zur Koronabehandlung und Flammbehandlung
von Polymerfolien sind einem Fachmann allgemein bekannt.
-
Die
Kompositgegenstände,
die das Polymerfoliensubstrat und die Tinte-aufnehmende Schicht
umfassen, können
durch das Auftragen der oben beschriebenen Tintenaufnehmenden Beschichtungszusammensetzungen
auf eine oder beide Oberflächen
eines Foliensubstrats (oder eines Etikettenträgers, der eine Haftmittelschicht
umfaßt)
unter Verwendung einer herkömmlichen
Beschichtungs- oder einer anderen Aufbrin gungstechnik und dann Trocknen
der Beschichtung bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur in einem Ofen zum
Entfernen der Lösungsmittel
und Herbeiführen
und Abschließen
der Vernetzung der Polyesterharze hergestellt werden. Nicht einschränkende Beispiele
für Beschichtungstechniken
umfassen Breitschlitzdüsen-, Luftmesserstreich-,
Bürstenstrich-,
Lackgieß-,
Extrusions-, Rakelstreich-, Flutmesser-, Tiefdruck-, Schleifwalzen-,
Gummituchrakelstreich-, Walzenrakelstreich-, Offsettiefdruck-, Gegenlaufwalz-,
Gegenlaufglättwalz-, Stab-
und Quetschwalzenbeschichtung. Für
Etikettprodukte können
die Beschichtungszusammensetzungen unter Verwendung irgendeiner
herkömmlichen
Technik oder eines Verfahrens, einschließlich und ohne Einschränkung, Beschichtung „beim Pressen" während des
Umwandlungsverfahrens (z. B. gemeinsam mit den Verfahren Stanzen,
Matrixabziehen usw.), Beschichtung außerhalb des Preßvorgangs
unter Verwendung eines separaten Beschichters und anderer Auftragungsverfahren
auf das Foliensubstrat aufgebracht werden.
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Die
Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auf
das Foliensubstrat bei Raumtemperatur oder bei erhöhten Temperaturen
aufgebracht werden, und die beschichteten Foliensubstrate können zur
Beschleunigung des Eindampfens der Lösungsmittel und der Vernetzung
höheren
Temperaturen ausgesetzt werden. In einer Ausführungsform hängt die
erhöhte
Temperatur, die zum Trocknen und Härten der Beschichtung verwendet
wird, vom Wesen und den Eigenschaften des Foliensubstrats ab. Daher sollte
für Polypropylenfoliensubstrate
die erhöhte
Temperatur etwa 95°C
(200°F)
nicht übersteigen,
und für
Polyesterfoliensubstrate sollten die Temperaturen etwa 150°C (300°F) nicht übersteigen.
-
Im
allgemeinen können
die Trockenfilmgewichte der Tinten-aufnehmenden Schicht im Bereich
von etwa 1 bis etwa 10 oder sogar 20 oder mehr gsm (g/m2)
liegen. In anderen Ausführungsformen
kann das Trockenfilmgewicht zwischen etwa 1 und etwa 7 g/m2 liegen und in einer weiteren Ausführungsform
kann das Trockenfilmgewicht im Bereich von etwa 1 bis etwa 5,5 g/m2 liegen. In einigen Ausführungsformen liefern Filmgewichte
von etwa 1 bis etwa 3 oder 3,5 g/m2 die
gewünschten
Ergebnisse in bezug auf die Haftung und Abriebbeständigkeit
der Beschichtung, wenn die Beschichtungszusammensetzung zwei oder
mehr Vernetzungsmittel umfaßt.
In einer Ausführungsform
werden verbesserte Haftung und Abriebbeständigkeit erhalten, wenn die Beschichtungszusammensetzung
mindestens ein Polyisocyanat-Vernetzungsmittel und ein Polyaziridin-Vernetzungsmittel
enthält.
In anderen Ausführungsformen
werden Trockenfilmgewicht von mindestens 3,5 und noch öfter Trockengewichte
von mindestens 4,5 oder mindestens 5 g/m2 dazu
verwendet, verbesserte Kratz- und Abriebbeständigkeit sowie eine verbesserte
Druckqualität
bereitzustellen, wenn die Tinten-aufnehmende Schicht bedruckt wird.
-
Die
folgenden Beispiele veranschaulichen Kompositgegenstände der
vorliegenden Erfindung, die ein Polymerfoliensubstrat mit einer
Tinten-aufnehmenden Schicht umfassen.
-
Beispiel 1
-
Eine
50,8 μm
(2 mil) PET-Folie wurde mit der Beschichtungszusammensetzung aus
Beispiel A unter Verwendung einer Tiefdruckzylinderauftragsmaschine
bei einer Bandlaufzeit von 61–76
Meter pro Minute (200–250
Fuß pro
Minute) beschichtet. Nach dem Trocknen/Härten betrug das Trockenfilmgewicht
der Beschichtung auf der PET-Folie etwa 5 g/m2.
-
Beispiel 2
-
Eine
50,8 μm
(2 mil) klare BOPP-Folie wurde mit der Beschichtungszusammensetzung
aus Beispiel B unter Verwendung eines Tiefdruckzylinders bei einer
Bandlaufzeit von 122–152
Meter pro Minute (400–500 Fuß pro Minute)
beschichtet. Es wurden Trockenfilmgewichte im Bereich von 0,8 bis
etwa 2,0 g/m2 erhalten.
-
Beispiel 3
-
Das
Verfahren aus Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß das Foliensubstrat ein weißes BOPP
war.
-
Beispiel 4
-
Eine
50,8 μm
(2 mil) klare BOPP-Folie wurde mit der Beschichtungszusammensetzung
aus Beispiel C unter Verwendung eines Tiefdruckzylinders bei einer
Bandlaufzeit von 91–122
Meter pro Minute (300–400 Fuqß pro Minute)
beschichtet. Das Trockenfilmgewicht betrug etwa 3 g/m2.
-
Beispiel 5
-
Eine
klare 200-Gange-PET-Folie wurde mit der Beschichtungszusammensetzung
aus Beispiel D unter Verwendung eines Tiefdruckzylinders bei einer
Bandlaufzeit von 61–122
Meter pro Minute (200–400
fpm) beschichtet. Nach dem Trocknen und Härten betrug das Trockenfilmgewicht
etwa 3 g/m2.
-
Beispiel 6
-
Das
Verfahren aus Beispiel 2 wurde wiederholt, außer daß das Foliensubstrat eine koronabehandelte 66,0 μm (2,6 mil)
FasClear-Folie von Avery Dennison war.
-
Beispiel 7
-
Eine
50,8 μm
(2 mil) PET-Folie wurde mit der Zusammensetzung aus Beispiel E unter
Verwendung einer Tiefdruckzylinderauftragsmaschine bei einer Bandlaufzeit
von 61–91
Meter pro Minute (200–300
Fuß pro Minute)
beschichtet. Es wurden Trockenfilmgewichte im Bereich von etwa 2
bis etwa 4 g/m2 erhalten.
-
Beispiele 8–23
-
Proben
einer 50,8 μm
(2 mil) PET-Folie wurden mit einigen der Beschichtungszusammensetzungen, identifiziert
in Tabelle III, unter Verwendung einer Tiefdruckzylinderauftragsmaschine
beschichtet. Nach dem Trocknen und Härten wurde das Filmgewicht
bestimmt. Die Details dieser Beispiele sind in Tabelle V zusammengefaßt. Tabelle
V Komposit-Beispiele
| Beispiel | Beispiel
der Beschichtungszusammensetzung | Trockenfilmgewicht
(g/m2) |
| 8 | F | 3,75 |
| 9 | F | 5,73 |
| 10 | G | 3,68 |
| 11 | G | 5,73 |
| 12 | H | ~
6 |
| 13 | H | ~
4 |
| 14 | I | ~
4 |
| 15 | I | ~
6 |
| 19 | N | 4,17 |
| 20 | N | 3,91 |
| 21 | N | 3,60 |
| 22 | N | 2,73 |
| 23 | N | 2,45 |
-
Beispiele 24–29
-
Proben
von Crystal FasClear 250 von Avery Dennison wurden mit den Beschichtungszusammensetzungen
der Beispiele O–Q
beschichtet, 5 Minuten luftgetrocknet und in einem Ofen bei 75°C (200°F) für den in
der folgenden Tabelle VI angezeigten Zeitraum gehärtet. Das
Trockenfilmgewicht in jedem Beispiel betrug etwa 1 g/m
2.
Alle Proben zeigten 100%ige Haftung nach 24 Stunden. Tabelle
VI Komposit-Beispiele
| Beispiel | Beispiel
der Beschichtungszusammensetzung | Härtungszeit
(s) |
| 24 | O | 30 |
| 25 | O | 45 |
| 26 | P | 30 |
| 27 | P | 45 |
| 28 | Q | 15 |
| 29 | Q | 30 |
-
Wie
oben angegeben, nahmen die in den Beispielen 1–29 dargestellten Beschichtungszusammensetzungen
der Erfindung Tinte ohne weiteres an und lieferten klare und dauerhafte
Bilder. So sind in einer Ausführungsform
die oben beschriebenen Komposite, die eine Schicht aus den Tinten-aufnehmenden
Zusammensetzungen der Erfindung enthalten, durch eine Vielzahl von
Verfahren ohne weiteres bedruckbar. Die Beschichtungen gemäß dieser
Erfindung können
hinsichtlich einer besseren Leistung in bestimmten Drucksystemen
gestaltet werden. Beispielsweise sind die Beschichtungen des Komposits
aus den Beispielen 1–4
und 6–7 ohne
weiteres unter Verwendung eines thermischen Farbübertragungsverfahrens bedruckbar;
die Beschichtungen der Beispiele 2–4 sind auch ohne weiteres
in einem UV-Flexodruckverfahren bedruckbar; die Beschichtungen der
Beispiele 2 und 3 sind auch unter Verwendung eines UV-Hochdruckverfahrens
bedruckbar und die Beschichtung aus Beispiel 5 ist unter Verwendung
von Hochgeschwindigkeitslaserdruckern bedruckbar.
-
Haftmitteletikettenträger
-
Wie
oben erwähnt,
bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf Haftmittel-enthaltende
Etikettenträger
zur Verwendung bei der Herstellung von Haftmitteletiketten.
-
Die
Haftmittel-enthaltenden Etikettenträger umfassen:
- (A) ein Polymerfoliensubstrat mit einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche,
- (B) eine Tinten-aufnehmende Schicht mit einer oberen Oberfläche und
einer unteren Oberfläche,
wobei die untere Oberfläche
der Tinten-aufnehmenden Schicht auf der oberen Oberfläche des
Foliensubstrates liegt, und wobei die Tinten-aufnehmende Schicht
aus den oben beschriebenen Beschichtungszusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung gebildet ist, und
- (C) eine Haftmittelschicht, welche unter der unteren Oberfläche des
Foliensubstrats liegt, wobei die Haftmittelschicht eine obere Oberfläche und
eine untere Oberfläche
aufweist.
-
Die
Haftmittelschicht kann direkt auf die untere Oberfläche des
Foliensubstrats beschichtet werden, oder die Haftmittelschicht kann
von einem Träger,
mit dem das Foliensubstrat kombiniert ist, übertragen werden. Alternativ
kann ein Komposit aus dem Foliensubstrat und der Haftmittelschicht
durch Coextrusion der Foliensubstratfolie und des Haftmittels gebildet
werden.
-
Typischerweise
hat die Haftmittelschicht eine Dicke im Bereich von etwa 2,54 μm bis etwa
50,8 μm (etwa
0,1 bis etwa 2 mil). Haftmittel, die zur Verwendung in den Haftmittelkompositen
und Etikettenträgern
der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind in der Technik üblicherweise
erhältlich.
Im allgemeinen umfassen diese Haftmittel druckempfindliche Haftmittel,
wärmeaktivierte
Haftmittel, Heißschmelzhaftmittel
und dergleichen. Druckempfindliche Haftmittel sind besonders geeignet.
Diese umfassen Acryl-basierende Haftmittel sowie andere Elastomere
wie natürlichen
Kautschuk oder synthetischen Kautschuk enthaltende Polymere oder Copolymere
von Styrol, Butadien, Acrylnitril, Isopren und Isobutylen. Druckempfindliche
Haftmittel sind in der Technik allgemein bekannt, und zusammen mit
den Foliensubstraten der vorliegenden Erfindung kann irgendein bekanntes
Haftmittel verwendet werden. In einer Ausführungsform basieren die druckempfindlichen Haftmittel
auf Copolymeren von Acrylsäureestern
wie beispielsweise 2-Ethylhexylacrylat mit polaren Comonomeren wie
Acrylsäure.
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Bei
der Herstellung eines Etikettenträgers aus den oben beschriebenen
Mehrschichtfoliensubstraten gemäß der Erfindung
kann Träger-
oder Trägerstoffrohstoff
bereitgestellt werden. Der Träger-
oder Trägerstoffrohstoff
kann einen Mehrschichtträger, wie
beispielsweise in
US-Patent Nr.
4,713,273 hergestellt, dessen Offenbarung hierin durch
Verweis aufgenommen ist, umfassen, oder kann ein herkömmlicher
Träger
oder Trägerstoff,
bestehend aus einer einzelnen Folienschichtlage, die in Rollenform
geliefert werden kann, sein. Sofern nicht bereits vorher mit einer
Ablöseschicht
ausgestattet und für
den Fall, daß er
nicht selbst Komponenten umfaßt,
die von Natur aus eine Ablöseoberfläche an seiner
das Haftmittel kontaktierenden Fläche erzeugen, kann der Träger oder
Trägerstoff
mit einer Ablöseschicht
(z. B. einem Silikon) beschichtet werden. Wurde eine Ablöseschicht
aufgetragen, wird diese nach der Auftragung durch ein geeignetes
Mittel getrocknet oder gehärtet.
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Die
Ablösefläche der
Ablöseschicht
oder des Trägerstoffes
kann für
die anschließende Übertragung des
Haftmittels auf das Foliensubstrat, mit dem der Träger oder
Trägerstoff
eingesetzt wird, mit einer Schicht aus druckempfindlichem Haftmittel
beschichtet werden. Bei der Vereinigung des Foliensubstrats mit
dem Träger
oder Trägerstoff
wird das Haftmittel mit dem Foliensubstrat verbunden. Später wird
der Träger
oder Trägerstoff
unter Freilegung des Haftmittels entfernt, und das Haftmittel bleibt
dauerhaft mit dem Foliensubstrat verbunden.
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In
einigen Anwendungen kann die Haftmittelschicht ein wärmeaktiviertes
Haftmittel oder ein Heißschmelzhaftmittel
sein, wie es bei In-Mould-Etikettanwendungen verwendet wird, das
sich von einem druckempfindlichen Haftmittel unterscheidet. Ist
das Haftmittel ein wärmeaktiviertes
Haftmittel oder ein Heißschmelzhaftmittel,
ist keine Ablöseschicht
für eine
inhärente
Ablösefähigkeit,
wie sie bei der Verwendung eines druckempfindlichen Haftmittels
erforderlich ist, notwendig.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf bedruckte Kompositgegenstände und
bedruckte Haftmitteletikettenträger,
die beide ein Druckbild auf der oberen Oberfläche der oben beschriebenen
Tinten-aufnehmenden Schichten enthalten. Beispiele für Druckbilder
umfassen Daten oder bildliche Darstellungen wie variable aufgeprägte Daten
wie Seriennummern, Barcodes, Markennamen usw. Hoch qualitative bedruckte Konstruktionen
werden hergestellt, indem die Konstruktionen durch einen Drucker
geführt
werden und ein Bild auf die Tinten-aufnehmende Schicht gedruckt
wird. Es kann eine Vielzahl von Drucktechnologien genutzt werden,
einschließlich und
ohne Einschränkung
Flexo/Wasser-basierende Tinten, UV-Hochdruck, UV-Flexodruck, UV-Siebdruck, UV-Flachbettdruck,
piezoelektrische Druckköpfe,
thermische Farbübertragung,
Laser usw. Die Komposite und Foliensubstrate der vorliegenden Erfindung
liefern verbesserte Bedruckbarkeit, beispielsweise unter Verwendung
eines thermischen Farbübertragungsverfahrens,
wenn das Trockenfilmgewicht der Tinten-aufnehmenden Schicht mindestens
4 oder mindestens 5 g/m2 beträgt. In dem
thermischen Farbübertragungsverfahren
wird das Bedrucken der Tintenaufnehmenden Schicht durch die Verwendung
eines Farbbandes zur thermischen Farbübertragung, das durch das Anlegen
von Wärme
und Druck über
einen Druckkopf selektiv Tinte von einem thermischen Farbband direkt
auf die Tinten-aufnehmende Schicht überträgt, bewerkstelligt.
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In
einer Ausführungsform
scheiden die Beschichtungszusammensetzungen Beschichtungen ab, die auf
einem UV-Flachbettsieb, wobei die Gesamttintenabscheidung etwa 80
Mikrometer erreicht, auf einer Kamman-Presse gedruckt werden können. Die
Tinten können
bei etwa 15 bis 20 Mikrometern pro Station aufgetragen werden.
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Die
Etikettenträger
der vorliegenden Erfindung können
an einer Druckstation bedruckt werden, bevor sie in die einzelnen
Etiketten gestanzt werden. Der Druckschritt kann vor oder nach der
Vereinigung des Trägers
und des Foliensubstrats stattfinden, im allgemeinen wird das Drucken
jedoch dem Stanzen des Foliensubstrats in die einzelnen Etiketten
vorangehen. Die Folie muß zwischen
den Druckschritten (beispielsweise zwischen den nachfolgenden Eindrücken der
unterschiedlichen Farben), damit das Bild oder der Text von hoher
Qualität
ist, und zwischen dem Drucken und dem anschließenden Stanzen, damit das Bild
oder der Text auf den Etiketten richtig plaziert ist, in der richtigen
Führung
bleiben. Die Folie bleibt während
des Druckens gespannt und kann einer etwas erhöhten Temperatur ausgesetzt
werden, wie beispielsweise bei der Härtung von UV-Tinten. Die Folie
muß in
Maschinenrichtung ihre dimensionale Stabilität beibehalten.
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In
einigen Ausführungsformen
können
die bedruckten Komposite und Etikettenträger der vorliegenden Erfindung
in Etiketten gestanzt werden, und in einigen Ausfüh rungsformen
sind die bedruckten Komposite und bedruckten Etikettenträger der
vorliegenden Erfindung in eine Reihe voneinander beabstandeter Haftetiketten, getragen
von einer Ablöseschicht,
stanzbar. Der Stanzschritt kann durch rotierende Stanzmatritzen
auf allgemein bekannte Art und Weise durchgeführt werden und umfaßt das anschließende Abziehen
der leiterförmigen Matrix
(„Matrixabziehen") aus Abfall oder
Randbeschnitt, die die gebildeten Etiketten umgeben, wenn sie gestanzt
werden (die „Sprossen" der Leiter stellen
den Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Etiketten dar). Die Etiketten
verbleiben dann in einem gewissen Abstand zueinander auf dem Träger. Ein
Schadensbild bei diesem Vorgang umfaßt schlecht gestanzte Etiketten,
die auf der Matrix bleiben, wenn diese abgezogen wird. Wenn hierbei
die Ablöseniveaus
sinken, führt
schlechtes Stanzen wahrscheinlicher dazu, daß die Etiketten auf dem Matrixmaterial
zurückbleiben
und während
des Matrixabziehens zusammen mit der Matrix von dem Träger entfernt
werden.
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Die
bedruckten Komposite, die bedruckten Haftmittel-enthaltenden Etikettenträger und
die oben beschriebenen Etiketten und insbesondere das darauf enthaltene
Tintenbild zeigen die gewünschten
Eigenschaften wie verbesserte Temperaturbeständigkeit, verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit,
verbesserte Abriebbeständigkeit,
verbesserte Kratzfestigkeit, verbesserte Wasserbeständigkeit
usw. In einer Ausführungsform
werden diese gewünschten
Eigenschaften ohne das Aufbringen eines transparenten Schutzüberzuges über dem Druckbild,
wie es bei vielen bekannten bedruckten Etikettenträgern und
Etiketten erforderlich ist, erhalten. So können die bedruckten Etikettenträger und
bedruckten Etiketten der vorliegenden Erfindung bei geringeren Kosten
als denen, die einen Schutzüberzug
erfordern, hergestellt werden.
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Die
Abriebbeständigkeit
der bedruckten Komposite und Etiketten der vorliegenden Erfindung
wird unter Verwendung des Taber-Abraser nach ASTM D-4060 bestimmt.
Testproben werden durch Laminieren einer Haftmittelschicht (mit
Ablöseschicht)
auf die untere Oberfläche
des Polymerfoliensubstrats der Komposite der Erfindung und danach
Bedrucken der oberen Oberfläche
der Tinten-aufnehmenden Schicht des Komposits der vorliegenden Erfindung
unter Nutzung eines Zebra 105-Thermotransferdruckers mit einem Sony
5070-Harzfarbband hergestellt. Die Tinte wird auf die Beschichtung
der Testprobe durch Wärme
und Druck übertragen. Das
Testbild ist eine Kombination aus Text und einem Barcode (keine
Graphiken). Die Ablöseschicht
wird entfernt und das Haftmittel-enthaltende Komposit wird dann
unter Bildung der Testprobe an eine Taber-Papierkarte geklebt. Die
Taber-Maschine wird kalibriert und die Proben werden dann unter
Verwendung eines CS-10-Taber-Rades und einer Last von 500 Gramm
dem Taber-Test unterzogen. Die Anzahl von Zyklen wird hinsichtlich des
Verlustes von Scannbarkeit und/oder Verlustes der Lesbarkeit des
Bildes bestimmt. In diesem Test umfaßt ein Zyklus eine Drehung
des Rades. Der Test wird so lange fortgesetzt, bis ein Verlust der
Lesbarkeit (visuelle Bestimmung) oder der Barcode-Scannbarkeit unter
Verwendung eines RJS-Bar-Scanners eintritt. Die Anzahl an Zyklen
zum Erreichen eines solches Verlustes wird aufgezeichnet.
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In
einer Ausführungsform
sind die Tinten-aufnehmenden Beschichtungen der Komposite der Erfindung
abriebbeständig.
In dem oben beschriebenen Taber-Test waren in einer Ausführungsform
die bedruckten Beschichtungen nach 80 Testzyklen oder sogar 100
Testzyklen noch immer lesbar und bar-scannbar. In einer anderen
Ausführungsform
sind die bedruckten Beschichtungen nach 120 oder sogar 140 Testzyklen
noch lesbar und bar-scannbar.
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Die
Ergebnisse des Taber-Abriebtests an den bedruckten Kompositen dieser
Erfindung sind in der folgenden Tabelle VII zusammengefaßt. Tabelle
VII Abriebtest-Ergebnisse
| bedruckte
Probe aus Beispiel | Verlust
der Scannbarkeit (Zyklen) | Verlust
der Lesbarkeit (Zyklen) |
| | | |
| 8 | 150 | 160 |
| 9 | 150 | 160 |
| 10 | 130 | 130 |
| 11 | 180 | 180 |
| 12 | 120 | 130 |
| 13 | 180 | 220 |
| 14 | 130 | 150 |
| 15 | 140 | 200 |
| 19 | 150 | 140 |
| 20 | 130 | 130 |
| 21 | 100 | 90 |
| 22 | 110 | 100 |
| 23 | 90 | 80 |
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Etiketten,
die aus den Haftmittel-enthaltenden Etikettenträgern der Erfindung hergestellt
sind, sind in einer Vielzahl von Anwendungen verwendbar, insbesondere
Anwendungen, bei denen das Etikett und das Druckbild gegen starke
oder extreme Umweltbedingungen beständig sein müssen, wie Etiketten, die auf
Automobilen und Flugzeugen und auf Ersatzteilen, Teilkomponenten
und Code-Etiketten für
die Wirtschafts-, Auto-, Luftfahrt- und Elektronikindustrie verwendet
werden. Wenn beispielsweise die Etiketten der vorliegenden Erfindung
für die
Verwendung unter der Motorhaube von Autos vorgesehen sind, können die
verschiedenen Öle,
Schmierfette, Kraftstoffe, Bremsflüssigkeiten, Scheibenwischerlösungsmittel,
Frostschutzmittel usw., die üblicherweise
unter der Motorhaube eines Autos zu finden sind, die Etiketten beschädigen. Es
ist herausgefunden worden, daß die
oben beschriebenen bedruckten Etiketten der vorliegenden Erfindung
ohne einen optionalen transparenten Polymerschutzüberzug für Anwendungen
unter der Motorhaube, bei denen die Etiketten erwartungsgemäß solchen
Schmierfetten und Flüssigkeiten
standhalten müs sen,
verwendbar sind. Beispielsweise erfüllen Testproben, hergestellt
wie oben beschrieben mit dem Komposit aus Beispiel 1 und 72 Stunden
bei 22°C
+ 2°C bei
50% relativer Feuchte gealtert, die Anforderungen der General Motors
Testbeschreibung GM 6121M-B, und die Taber-Abriebtest-Anforderungen
der Daimler Chrysler-Spezifikation MS-CG121
Typ D (Änderung
E2202-07-25). Überdies
erfüllt
ein Komposit (Etikett) aus Beispiel 1, verbunden mit einem gefärbten Metall,
die restlichen Anforderungen der obigen Daimler Chrysler Spezifikation.
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In
einer Ausführungsform
erfüllen
die bedruckten Etiketten, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung,
auch die Anforderungen des Fluid-Tauch-Testes der GM 6121 MB-Spezifikation
von General Motors. In dem Tauchtest werden die bedruckten Etiketten
4 Stunden bei 120°C
in Motoröl;
4 Stunden bei 95°C
in Motorkühlmittel;
4 Stunden bei Raumtemperatur in Scheibenwischwasser; 4 Stunden bei
95°C in
Benetzungsmittel; 4 Stunden bei Raumtemperatur in Bremsflüssigkeit
und 20 Minuten bei Raumtemperatur in Motorshampoo getaucht. Am Ende
dieser Tauchtests sollte das Etikett weder Blasenbildung oder eine
Beeinträchtigung
der Lesbarkeit zeigen, noch irgendein Haftverlust sichtbar sein.
Ein Kanteneindringen von bis zu 5,0 mm wurde in diesem Rest außer Acht
gelassen.
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Die
gemäß Beispiel
7 unter Verwendung der Beschichtungsformulierung aus Beispiel E
hergestellten Komposite, Haftmitteletikettenträger und Haftmitteletiketten
zeigen Stromleitungs- und antistatische Eigenschaften. Genauer gesagt,
verfügt
eine Beschichtung des Komposits, hergestellt wie in Beispiel 7, über einen elektrischen
Widerstand von 107 bis 108 Ohm,
gemessen mit einem Autoranging Resistance Indicator, Modell 880,
produziert von Electo-Tech Systems, Inc.
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Obgleich
nicht notwendig, kann es in einigen Anwendungen wünschenswert
sein, einen transparenten Schutzüberzug
oder eine Overcoatschicht über
dem Druckbild aufzutragen, um so das Bild zusätzlich zu schützen. Wie
jedoch bereits erwähnt,
ist einer der Vorteile der Tinten-aufnehmenden Schicht, die in den
Kompositen und Etikettenträgern
der vorliegenden Erfindung genutzt wird, der, daß das darauf abgeschiedene
Druckbild die gewünschten
Eigenschaften wie Temperatur-, Lösungsmittel-
und Abriebbeständigkeit
zeigt, ohne das ein Schutzüberzug
notwendig ist.
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Der
Schutzüberzug
oder die Overcoatschicht verleiht dem Etikett die gewünschten
Eigenschaften bevor und nachdem das Etikett an einem Substrat wie
einem Behälter
befestigt wird/wurde. Die Gegenwart einer transparent Überzugsschicht über der
Druckschicht kann in einigen Ausführungsformen weitere Eigenschaften wie
antistatische Eigenschaften, Steifigkeit und/oder Witterungsbeständigkeit
liefern, und der Überzug
kann für einen
weitergehenden Schutz der Druckschicht zum Beispiel vor Wetter,
Sonne, Abrieb, Feuchtigkeit, Wasser usw. sorgen. Die transparente Überzugsschicht
kann die Eigenschaften der darunterliegenden Druckschicht so verstärken, daß ein stärker glänzendes
und ergiebigeres Bild geliefert wird. Die transparente Schutzschicht kann
auch mit Abriebbeständigkeit,
Strahlungsbeständigkeit
(z. B. UV), chemischer Beständigkeit,
thermischer Beständigkeit
versehen werden, wodurch das Etikett und insbesondere die Druckschicht
vor der Schädigung durch
solche Ursachen geschützt
werden. Der Schutzanstrich kann auch Antistatikmittel oder Antiblockiermittel
enthalten, um so eine leichtere Handhabung zu ermöglichen,
wenn die Etiketten bei hohen Geschwindigkeiten auf Behälter aufgebracht
werden. Die Schutzüberzugskonstruktionen
der Etiketten, die in der Erfindung verwendet werden, können auch
so gewählt
werden, daß Etiketten
bereitgestellt werden, die auf Behältern verwendbar sind, die
anschließend
der Flüssigkeitsbearbeitung
wie Flaschenwaschen/-spülen,
-füllen
und -pasteurisation, oder dem Flüssigkeitstauchen
(z. B. Eisbad) unterzogen werden, ohne daß sie nachteilige Konsequenzen
wie das Abheben oder Trüben
des Etiketts zeigen. Die Schutzschicht kann auf die Druckschicht
durch Techniken, die einem Fachmann bekannt sind, aufgetragen werden.
Die Polymerfolie kann aus einer Lösung abgeschieden werden, als
eine vorgeformte Folie aufgetragen (auf die Druckschicht laminiert)
werden usw.
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Ist
eine transparente Überzugs-
oder Overcoatschicht vorhanden, kann diese eine Einschicht- oder eine
Mehrschichtstruktur aufweisen. Die Dicke der Schutzschicht liegt
im allgemeinen im Bereich von etwa 12,7 μm bis etwa 127 μm (etwa 0,5
bis etwa 5 mil) und in einer Ausführungsform zwischen etwa 25,4 μm und etwa
76,2 μm
(etwa 1 bis etwa 3 mil). Beispiele für die Überzugsschichten werden in
US-Patent 6,106,982 beschrieben,
das hierin durch Verweis aufgenommen ist.
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Die
Schutzschicht kann Polyolefine, thermoplastische Polymere von Ethylen
und Propylen, Polyester, Polyurethane, Polyacryle, Polymethacryle,
Vinylacetathomopolymere, Co- oder Terpolymere, Ionomere und Gemische
davon umfassen. Jedes der oben als in der nano-porösen Schicht
vorhanden beschriebenen Bindemittel kann in der Schutzüberzugsschicht
genutzt werden.
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Die
transparente Schutzschicht kann UV-Lichtabsorber und/oder andere
Lichtstabilisatoren enthalten. Unter den UV-Lichtabsorbern, die
verwendbar sind, befinden sich Absorber, basierend auf gehindertem
Amin, erhältlich
von Ciba Specialty Chemical unter der Markenbezeichnung „Tinuvin". Die Lichtstabilisatoren,
die verwendet werden können,
umfassen die Lichtstabilisatoren, basierend auf gehindertem Amin,
erhältlich
von Ciba Specialty Chemical unter den Markenbezeichnungen Tinuvin
111, Tinuvin 123 (Bis-(1-octyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)sebacat);
Tinuvin 622 (ein Dimethylsuccinatpolymer mit 4-Hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinethanol);
Tinuvin 770 (Bis-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-sebacat) und
Tinuvin 783. Ebenso verwendbare Lichtstabilisatoren sind die Lichtstabilisatoren,
basierend auf gehindertem Amin, erhältlich von Ciba Specialty Chemical
unter der Markenbezeichnung „Chemassorb", speziell Chemassorb
119 und Chemassorb 944. Die Konzentration des UV-Lichtabsorbers
und/oder Lichtstabilisators liegt im Bereich von bis zu etwa 2,5
Gew.-% und in einer Ausführungsform
zwischen etwa 0,05 und etwa 1 Gew.-%.
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Die
transparente Schutzschicht kann ein Antioxidationsmittel enthalten.
Es kann irgendein Antioxidationsmittel, das bei der Herstellung
thermoplastischer Folien verwendbar ist, verwendet werden. Diese
umfassen die gehinderten Phenole und die Organophosphite. Beispiele
umfassen die von Ciba Specialty Chemical unter den Markenbezeichnungen
Irganox 1010, Irganox 1076 oder Irgafos 168 erhältlichen. Die Konzentration des
Antioxidationsmittels in der thermoplastischen Folienzusammensetzung
kann im Bereich von bis zu etwa 2,5 Gew.-% und in einer Ausführungsform
zwischen etwa 0,05 und etwa 1 Gew.-% liegen.
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Die
transparente Schutzschicht kann einen Metalldeaktivator enthalten.
Es kann irgendein Metalldeaktivator, der bei der Herstellung thermoplastischer
Folien verwendbar ist, verwendet werden. Diese umfassen Metalldeaktivatoren,
die auf gehindertem Phenol basieren. Beispiele umfassen die von
Ciba Specialty Chemical unter der Markenbezeichnung Irganox 1024
erhältlichen.
Die Konzentration des Metalldeaktivators in der thermoplastischen
Foliezusammensetzung liegt im Bereich von bis zu etwa 1 Gew.-% und
in einer Ausführungsform
zwischen etwa 0,2 und etwa 0,5 Gew.-%.
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Während die
Erfindung in bezug auf ihre verschiedenen Ausführungsformen erläutert worden
ist, sollte selbstverständlich
sein, daß einem
Fachmann nach dem Lesen der Beschreibung andere Modifikationen ersichtlich
werden. Daher sollte selbstverständlich
sein, daß die
hierin offenbarte Erfindung solche Modifikationen als in den Umfang
der anhängenden
Ansprüche
fallend abdeckt.