Gebiet der Erfindung:
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Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer wässerigen Dispersion eines langkettigen
Alkylpfropfpolymeren, insbesondere ein Verfahren des Typs, bei dem ein
langkettiges Alkylpfropfpolymer verwendet wird, das durch
Umsetzung eines Polyamins mit einem Alkylisocyanat in
Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels gebildet wird. Die
Erfindung betrifft ferner ein wässeriges Trennmittel,
gebildet aus der wässerigen Dispersion.
Beschreibung des Stands der Technik
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Bislang wurden als langkettige Alkylpfropfpolymere ein
Polyinylalkohol-Ocadecalyocyanat-Addukt [US-A-2.532. 011
(1950)] und ein Polyethylenimin-Octadecylyocyanat-Addukt
[JP-B-40-17.661(1965)] beispielsweise bekannt, welche nach
einem Verfahren unter Verwendung eines organischen
Lösungsmittels als Reaktionsmedium hergestellt wurden. Diese
Polymeren werden, aufgelöst in einem organischen
Lösungsmittel, unveränderlich verwendet. Praktisch keines der
bislang bekannten langkettigen Alkylpfropfpolymeren können
in Verdünnung mit Wasser verwendet werden. Die zuvor
genannten Polymeren vom Lösungsmitteltyp haben den Nachteil,
daß das organische Lösungsmittel die Arbeitsplatzumgebung
verschlechtert, die Wiedergewinnung des verwendeten
Lösungsmittel hinsichtlich eines Ausschlusses des
Umweltverschmutzungsproblems unerläßlich ist, daß der Preis des organischen
Lösungsmittels sich in den letzten Jahren erhöhte, und daß
die technologische Neuerung einen Wechsel von den
herkömmlichen Klebemitteln zu denjenigen des wässerigen Typs und
des Typs einer heißen Schmelze begünstigte. Unter diesen
Umständen fand das Bedürfnis, eine wässerige Dispersion
eines langkettigen Alkylpfropfpolymeren zu entwickeln,
wachsendes Interesse.
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Die JP-A-43,005,006 offenbart ein Verfahren zur Herstellung
eines selbstklebenden Bands oder einer selbstklebenden
Folie, welches das Aufbringen der Lösung eines (ersten)
Reaktionsprodukts auf eine, mit einer Klebeschicht in
Berührung zu bringenden Oberfläche umfaßt, wobei dieses
Reaktionsprodukt durch Umsetzung eines Polyalkylenimins mit
einem geradkettigen Alkylmonoisocyanat, dessen Alkylgruppe
5-20 Kohlenstoffatome aufweist, und einer
Isocyonatverbindung mit zumindest zwei Isocyanatgruppen oder der Lösung
eines (2.) Reaktionsprodukts erhalten wurde, wobei letzteres
seinerseits durch Umsetzung der restlichen Isocyanatgruppen
des (1.) Reaktionsprodukts mit einem geradkettigen
Alkylalkohol mit 5-20 Kohlenstoffatomen erhalten wurde, wodurch
eine Antihaftoberfläche erhalten wird.
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Gemäß den Beispielen in vorgenannten Druckschrift werden 60
Teile einer 50 %igen wässerigen Polyethyleniminlösung mit
300 Teilen Benzol vermischt, und die erhaltene Lösung wird
zur Dehydratisierung auf ihre azeotrope Temperatur erwärmt.
Das Monoisocyanat und die Verbindung mit zumindest zwei
Isocyanatgruppen werden zu der entwässerten Lösung
zugegeben, und das erhaltene Gemisch wird zur Umsetzung unter
Rückfluß gehalten.
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Die erhaltenen Reaktionsprodukte sind nach Waschen mit
Methanol und Abdampfen des Lösungsmittels in der Regel weiße
Pulver, welche sich in Benzol, Toluol, Xylol,
Tetrahydrofuran und dergl. auflösen, jedoch nicht in Cyclohexan,
Methylethylketon, Ethylacetat, Dioxan, Alkohol oder dergl. Zur
Anwendung als Antihaftmittel werden die erhaltenen Produkte
in z.B. Toluol aufgelöst.
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In der DH-C-681,520 ist ein Verfahren offenbart, das die
Umsetzung eines polymeren Ethylenimins mit Isooctylisocyanat
oder Dodecylisocyanat in einem wässerigen Medium umfaßt. Das
Reaktionsprodukt ist pastenförmig und wird als
Animalisierungszusammensetzung
verwendet.
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Die aus den zuvor genannten langkettigen
Alkylpfropfpolymeren gebildeten Antihaftmittel vom Lösungsmitteltyp sind
ebenfalls bekannt. Obgleich diese Antihaftmittel unter dem
Qualitätsgesichtspunkt hervorragende Eigenschaften
aufweisen, erfordern sie die Verwendung einer großen Menge eines
organischen Lösungsmittels während des Aufbringens auf eine
Oberfläche und bedingen infolgedessen eine Stufe der
Lösungsmittelrückgewinnung, um die Arbeitsplatzumgebung vor
einer Verschlechterung zu schützen und eine
Umweltverschmutzung auszuschließen. Ferner machten der Kostenanstieg
von organischem Lösungsmittel in den letzten Jahren und der
beschleunigte Wechsel von den herkömmlichen Klebemitteln zu
denjenigen vom wässerigen Typ und Typ der heißen Schmelze
aufgrund der technologischen Neuerung die Entwicklung von
wässerigen Antihaftmitteln dringend.
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Als wässeriges Antihaftmittel ist z.B. ein Gemisch der
Emulsion eines Copolymeren eines saure Gruppen enthaltenen
Monomeren und eines anderen Monomeren mit der Emulsion von
Octadecyl-ethylenharnstoff bekannt [JP-B-52-6,385(1977)]. Im
Falle des wässerigen Antihaftmittels vom Emulsionsgemischtyp
muß während der auf die Stufe des Aufbringens auf eine
Oberfläche folgenden Trocknungstufe die aufgebrachte Schicht
des Antihaftmittels bei einer erhöhten Temperatur behandelt
werden, um die Umsetzung zwischen dem Copolymeren und dem
Octadecyl-ethylenharnstoff einzuleiten. Infolgedessen hat
dieses Antihaftmittel den Nachteil, daß es lediglich auf
einem Substrat brauchbar ist, das bei der erhöhten
Temperatur beständig ist.
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Die bislang bekannten wässerigen Antihaftmittel sind
Produkte, die erhalten werden, indem man ein langkettiges Alkyl
mit einer funktionellen Gruppe, wie z.B. einer
Ethylenharnstoffgruppe, N-Methylolgruppe oder einem Metallsalz einer
Carbonsäure, und ein filmbildendes Polymer mit einer
funktionellen Gruppe, die der Reaktion mit dem langkettigen
Alkyl fähig ist, einzeln emulgiert und sodann die erhaltenen
Emulsionen vermischt [JP-B-52-6,385(1977) und JP-B-52-7,883
(1977)]. Diese wässerigen Antihaftmittel müssen ihre in Form
einer Emulsion stabil zu haltenden Reaktivität unterdrücken
und dessen ungeachtet die Reaktion ihrer Komponenten während
einer kurzen Spanne der bei der Trocknungsstufe verbrauchten
Zeit nach der Stufe des Aufbringens auf eine Oberfläche
vervollständigen. Um diese sich widersprechenden
Erfordernisse zu erfüllen, muß die Reaktion bei einer erhöhten
Temperatur durchgeführt werden.
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Ein Ziel vorliegender Erfindung ist infolgedessen die
Bereitstellung eines neuen Verfahrens zur Herstellung einer
wässerigen Dispersion eines langkettigen
Alkylpfropfpolymeren.
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Ein anderes Ziel vorliegender Erfindung ist die
Bereitstellung eines neuen wässerigen Antihaftmittels.
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Ein weiteres Ziel vorliegender Erfindung ist die
Bereitstellung eines wässerigen Antihaftmittels, das keine
Wärmebehandlung bei einer erhöhten Temperatur erfordert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die zuvor beschriebenen Ziele werden durch ein Verfahren zur
Herstellung einer wässerigen Dispersion eines langkettigen
Alkylpfropfpolymeren erreicht, welches ein Vermischen einer
wässerigen Lösung eines Polyamins mit einem langkettigen
Alkylisocyanat und Rühren des erhaltenen Gemischs in
Gegenwart eines oberflächenaktiven Mittels umfaßt, um die
Reaktion der Komponenten zu bewirken.
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Diese Ziele werden ferner durch ein wässeriges
Antihaftmittel erreicht, das aus einer wässerigen Dispersion eines
langkettigen Alkylpfropfpolymeren gebildet wird, welches
durch Vermischen einer wässerigen Lösung eines Polyamins mit
einem langkettigen Alkylisocyänat und durch Rühren der
erhaltenen Gemischs in Gegenwart eines oberflächenaktiven
Mittels erhalten wurde, um die Reaktion der Komponenten zu
bewirken.
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Gemäß vorliegender Erfindung kann eine stabile wässerige
Dispersion eines langkettigen Alkylpropfpolymeren schnell
bei einem hohen Selektivitätsverhältnis erhalten werden,
indem man bewirkt, daß die Umsetzung eines Polyamins mit
einem langkettigen Alkylisocyanat in Wasser verläuft, wobei
das Reaktionsgemisch in Form einer Emulsion oder Suspension
gehalten wird.
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Die wässerige Dispersion eines langkettigen
Alkylpfropfpolymeren gemäß der Erfindung wird als Antihaftmittel bei der
Behandlung von rückseitigen Flächen selbstklebender
Klebbänder und -folien verwendet und kann sonst als
Fluidisierungsmittel für Schlichten, Mittel zur Oberflächenbehandlung
und Rohöl benutzt werden. Das erfindungsgemäße
Antihaftmittel besitzt trotz seiner Affinität zu Wasser eine Qualität,
die derjenigen eines Antihaftmittels vom Lösungsmitteltyp
gleich ist und zeichnet sich durch seine Anwendbarkeit und
Transparenz aus; infolgedessen kann es zur Behandlung von
selbstklebenden Klebbändern und -folien unter Verwendung der
verschiedensten Substrate verwendet werden, die Papier,
Polyester, Cellophan und Kunststoffolien, wie z.B. aus
gerecktem Polypropylen, umfassen.
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Das wässerige Antihaftmittel, gebildet aus der wässerigen
Dispersion eines langkettigen Alkylpfropfpolymeren, welche
letzteres durch die Umsetzung eines Polyamins mit einem
Alkylisocyanat in Wasser gemäß vorliegender Erfindung
erhalten wird, besitzt eine befriedigende Haltbarkeit und
bedarf keiner Extrareaktion, deren Durchführung sonst
während der Trocknungstufe, die sich an die Stufe des
Aufbringens auf eine Oberfläche anschließt, erforderlich
ist; infolgedessen entfällt die Notwendigkeit einer
Wärmbehandlung bei einer erhöhten Temperatur. So kann es wirksam
auf selbstklebenden Klebbändern und -folien unter Verwendung
von Substraten, wie z.B. Kunststoffilmen, verwendet werden,
welche unfähig sind, einer Wärmebehandlung bei einer
erhöhten Temperatur zu widerstehen.
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Es besitzt auch eine geeignete Antihafteigenschaft, ein
gewichtiger Gesichtspunkt für ein Antihaftmittel vom
langkettigen Alkyltyp, und behält die Fähigkeit bei, eine
doppelte Anwendung auf eine Oberfläche zu ermöglichen, und
die Fähigkeit, eine glatte Beschriftung mit Buchstaben und
Zahlen mittels eines Schreibutensils zu erlauben.
Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform
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Gemäß vorliegender Erfindung wird eine wässerige Dispersion
eines langkettigen Alkylpfropfpolymeren durch Rühren und
Vermischen einer wässerigen Lösung eines Polyamins mit einem
langkettigen Alkylisocyanat in Gegenwart eines
oberflächenaktiven Mittels erhalten, wodurch die Umsetzung des
Polyamins mit dem langkettigen Alkyl Isocyanat in Form einer
Emulsion oder Suspension bewirkt wird.
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Die bei vorliegender Erfindung brauchbaren Polyamine
umfassen Polyalkylenimine, wie z.B. Polyethylen- sowie
Polypropylenimin, Polyalkylen-polyamine (mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht im Bereich von 50 bis 1.000.000,
vorzugsweise 100 bis 700.000), wie z.B. Ethylendiamin,
Triethylentetraamin und Tetraethylenpentamin, modifizierte Polyamine,
wie z.B. das Kondensat von Ethylendiamin mit Epichlorhydrin,
und wasserlösliche polymere Amine, wie z.B. Polyvinylamin
und Polyallylamin, welche ein aktives Wasserstoffatom
besitzen, das der Reaktion mit z.B. Isocyanat fähig ist. Das
Polyamin wird in Form einer wässerigen Lösung mit einem
Gehalt an dem Polyamin in einer Konzentration im Bereich von
1-95 Gew.%, vorzugsweise 2-50 Gew.%, verwendet.
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Das bei vorliegender Erfindung zu benutztende Alkylisocyanat
ist ein einwertiges Isocyanat mit einer Alkylgruppe von
nicht weniger als 8 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einer
Alkylgruppe mit 12 bis 30 Kohlenstoffatomen, in Anbetracht
seiner leichten Zugänglichkeit. Beispiele für das
Alkylisocyanat, welches diese Forderungen erfüllt, sind solche
langkettigen Isocyanate, wie Dodecylisocyanat,
Tridecylisocyanat, Tetradecylisocyanat, Pentadecylisocyanat,
Hexadecylisocyanat, Octadecylisocyanat, Nonadecylisocyanat und
Eicodecylisocyanat.
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Bei vorliegender Erfindung wird durch Zugabe des zuvor
genannten Alkylisocyanats zu einer wässerigen Lösung des
zuvor genannten Polyamins und durch das heftige Rühren des
erhaltenen Gemischs das Alkylisocyanat in Wasser emulgiert
oder dispergiert und in die Lage versetzt, mit dem Polyamin
in emulgiertem oder dispergierten Zustand zu reagieren. In
diesem Fall ist, damit die Umsetzung glatt und sorgfältig
verläuft, es wichtig, daß das Alkylisocyanat ausreichend
pulverisiert ist und an der Umsetzung in Form einer Emulsion
oder Suspension teilnehmen kann. Infolgedessen wird das oben
erwähnte Rühren vorzugsweise unter Verwendung einer
Vorrichtung, wie z.B. eines Homogenisierapparates, die starke
Scherkräfte besitzt, durchgeführt. Die Umsetzung wird bei
einer Temperatur im Bereich von 0 º bis 100 ºC, vorzugsweise
5 º bis 40 ºC, innerhalb von 15 Minuten bis mehreren
Stunden, vorzugsweise 30 Minuten bis 2 Stunden, durchgeführt.
Die Anwendung von mehr Wärme als notwendig wird nicht
bevorzugt, weil dies zur Beschleunigung der Umsetzung des
Alkylisocyanats mit Wasser führt. In diesem Fall kann das
Alkylisocyanat in unverdünnter Form zum Reaktionssystem
zugegeben werden. Wahlweise kann es jedoch auch in einem
organischen Lösungsmittel aufgelöst und mit diesem verdünnt
zugegeben werden. Wenn das Alkylisocyanat einen Schmelzpunkt
aufweist, der höher als die Reaktionstemperatur ist, wird es
vorzugsweise in einem Lösungsmittel aufgelöst und bei der
Umsetzung in flüssigem Zustand verwendet, da es erforderlich
ist, daß das Alkylisocyanat an der Umsetzung in einer
ausreichend pulverisierten Form in Wasser teilnimmt. Das in
diesem Fall verwendete Lösungsmittel ist vorzugsweise von
der Art, daß es mit Wasser frei vermengbar ist. Die hierbei
benutzbaren Lösungsmittel umfassen beispielsweise
aromatische Lösungsmittel, wie z.B. Benzol, Toluol und Xylol,
aliphatische Lösungsmittel, wie Hexan, Heptan und
Lösungsmittel vom Estertyp, wie z.B. Ethylacetat und Butylacetat.
Nach Abschluß der Reaktion kann das Lösungsmittel
erforderlichenfalls von der Reaktionslösung abgetrennt werden.
Obgleich das Verhältnis der Zugabe des Alkylisocyanats
keiner besonderen Definition bedarf, wird jedoch bevorzugt,
daß es im Bereich von 0,2 bis 1,0 Mol, vorzugsweise 0,5 bis
1,0 Mol, pro Mol Aminogruppe des Polyamins liegt.
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Wenn das Alkylisocyanat in der wässerigen Lösung des
Polyamins zu dispergieren ist, kann ein oberflächenaktives
Mittel verwendet werden, um zu ermöglichen, daß das
Alkylisocyanat sorgfältig pulverisiert ist. Obgleich das zu
verwendende oberflächenaktive Mittel nicht besonders
begrenzt ist, wird jedoch ein solches vom dem Typ bevorzugt,
der eine relativ hohe Hydrophilität aufweist und eine
Fähigkeit besitzt, während des Verlaufs der Emulgierung eine
Emulsion vom Öl-in-Wasser-Typ zu bilden. Als typische
Beispiele für das oberflächenaktive Mittel können
nichtionische oberflächenaktive Mittel, z.B. solche mit einem HLB-
Wert von 10 bis 20, vorzugsweise 15-20, wie z.B.
Polyoxyethylen-nonylphenylether und Polyoxyethylen-stearyleter,
anionische oberflächenaktive Mittel, wie z.B.
Natriumlaurylsulfat und Polyoxyethylen-nonylphenylether-natriumsulfat,
sowie kationische oberflächenaktive Mittel, wie z.B.
Stearylaminacetat und Stearyltrimethylammoniumchlorid angegeben
werden. Die im vorliegenden zu benutzte Menge an dem
oberflächenaktive Mittel liegt im Berich von 5-70 Gew.%,
vorzugsweise 10-50 Gew.%, bezogen auf die Menge an dem
Alkylisocyanat.
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Die wässerige Dispersion des langkettigen
Alkylpfropfpolymeren, das, wie oben beschrieben, erhalten wurde, kann als
wässeriges Antihaftmittel verwendet werden.
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Das erfindungsgemäße wässerige Antihaftmittel kann mit einer
beliebigen, herkömmlichen Beschichtungsvorrichtung
aufgebracht werden, wie z.B. Walzenbeschichtern,
Tiefdruckbeschichtern und Ausgußbeschichtern (lip coaters). Die Menge
an dem aufzubringenden wässerigen Antihaftmittel liegt im
Bereich von 0,001 bis 1,0 g/m², vorzugsweise 0,01-0,3 g/m².
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Die Substrate, auf die das erfindungsgemäße Antihaftmittel
anwendbar ist, umfassen z.B. Folien von solchen
Kunststoffmaterialien wie Polyethylen, Polypropylen, Polyester und
Cellophan, Papierblätter, wie z.B. Qualitätspapier,
Kraftpapier, Kreppapier und Glaspapier, andere ähnliche
imprägnierte Papiere, Papiere mit gefüllter Textur, wie
kunststoffbeschichtetes Papier, sowie Gewebebahnen.
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Wenn das erfindungsgemäße wässerige Antihaftmittel als
Beschichtungsflüssigkeit zur Anwendung auf eine
Kunststofffolie aus Polyester, Cellophan oder Polypropylen hergestellt
wird, kann die Beschichtungsflüssigkeit erforderlichenfalls
ein hydrophiles organisches Lösungsmittel enthalten. Zur
Zugabe zu der Beschichtungsflüssigkeit sind besonders
Alkohole niedrigen Molekulargewichts geeignet. Im speziellen
sind Methanol, Ethanol, Isopropanol, n-Propanol und dergl.
verwendbar. Ferner sind für die Beschichtungsflüssigkeit
solche im Handel erhältliche Benetzungsmittel und die
Erhärtungsfähigkeit (settability) verbessernde Mittel wie
die Handelsprodukte Surfynol 465 (Nisshin Kagaku Kogyo
K.K.), Byk-181 (Byk Chemie Japan K.K.) und Nopco wet SN-20T
(San Nopco K.K.) verwendbar.
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Im folgenden werden unter Bezug auf die Ausführungsbeispiele
Herstellungsverfahren für typische langkettige
Alkylpfropfpolymere speziell beschrieben. Es wird jedoch darauf
hingewiesen, daß vorliegende Erfindung auf diese Beispiele nicht
begrenzt ist.
Vergleichsbeispiel 1
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2,6 g Polyethylenamin (durchschnittliches Molekulargewicht:
20.000; Handelsprodukt SP-300 der Nippon Shokubai Kagaku
Kogyo Co., Ltd) wurden in 75,0 g Wasser sorgfältig
aufgelöst.
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Die erhaltene wässerige Lösung wurde zusammen mit 12,4
Octadecylisocyanat in einer Homogenisiervorrichtung 30
Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige Dispersion
eines Polyethylenimin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten
wurde.
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Die Selektivität der chemischen Addition für
Octadecylisocyanat, berechnet gemäß nachfolgender Formel unter
Verwendung von Ergebnissen der Analyse des Hydrolysats von
Octadecylisocyanat durch Gaschromatographie, erwies sich zu
96 %.
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ODI-Selektivität (%) =
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Molmenge an der einges. ODI-Molmenge des hydrol. ODI /
Molmenge an ODI-Charge X 100
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wobei ODI Octadecylisocyanat bedeutet.
Beispiel 2
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In 75,9 g Wasser wurden 8,7 g Polyethylenimin (verfügbare
Komponente: 30 Gew.%; Handelsprodukt "P-1000" der Nippon Shokubai
Kagaku Kogyo Co., Ltd.) und 3,0 Polyoxyethylen-nonylphenylether
(HLB-Wert 17,5) als nichtionisches oberflächenaktives Mittel
wurden sorgfältig aufgelöst. Die erhaltene wässerige Lösung wurde
zusammen mit 12,4 g Octadecylisocyanat in einer
Homogenisiervorrichtung 30 Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige
Dispersion eines Addukts von Polyethylenimin und
Octadecylisocyanat erhalten wurde.
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Es wurde gefunden, daß die Selektivität der chemischen Addition
für Octadecylisocyanat, berechnet auf die in Beispiel 1
dargelegte Weise, 95 % betrug.
Beispiel 3
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In 69,6 g Wasser wurden 2,6 g Polyethylenimin (durchschnittliches
Molekulargewicht: 20.000; Handelsprodukt "SP-300" der Nippon
Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd.) und 3,0
Polyoxyethylen-nonylphenylether (HLB-Wert 17,5) als nichtionisches oberflächenaktives
Mittel sorgfältig aufgelöst. Die erhaltene Lösung wurde zusammen
mit einer Lösung von 12,4 g Oktadecylisocyanat in 12,4 g Hexan in
einer Homogenisiervorrichtung 30 Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei
eine wässerige Dispersion eines
Polyethylenimin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten wurde.
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Die Selektivität der chemischen Addition für Octadecylisocyanat,
berechnet auf die in Beispiel 1 dargelegte Weise, betrug 97 %.
Beispiel 4
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2,1 g Polyethylenimin (durchschnittliches Molekulargewicht 1.800;
Handelsprodukt "SP-018" der Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co.,
Ltd.) und 4,8 g Stearyltrimethylamoniumchlorid (Feststoffgehalt:
63 Gew.%) als kationisches oberflächenaktives Mittel wurden
sorgfältig in 67,3 g Wasser gelöst. Die erhaltene Lösung wurde
zusammen mit einer Lösung von 12,9 g Octadecylisocyanat in 12,9 g
Ethylacetat 30 Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige
Lösung eines Polyethylenimin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten
wurde.
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Es wurde gefunden, daß die Selektivität der chemischen Addition
für Octadecylisocyanat, berechnet auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 1, 98 % betrug.
Beispiel 5
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2,3 g Tetraethylenpentamin und 3,0 g
Polyoxyethylen-nonylphenylether (HLB-Wert 17,5) als nichtionisches oberflächenaktives
Mittel wurden sorgfältig in 69,3 g Wasser aufgelöst. Die
erhaltene Lösung wurde zusammen mit einer Lösung von 12,7 g
Octadecylisocyanat in 12,7 g Toluol in einer Homogenisiervorrichtung
30 Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige Dispersion
eines Polyethylenimin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten wurde.
Es wurde gefunden, daß die Selektivität der chemischen Addition
für Octadecylisocyanat, berechnet auf die in Beispiel 1
dargelegte Weise, 98 % betrug.
Beispiel 6
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2,8 g Polyallylamin (durchschnittliches Molekulargewicht: 10.000)
und 4,8 g Stearyltrimethylamoniumchlorid (Feststoffgehalt
63 Gew.%) als kationisches oberflächenaktives Mittel wurden
sorgfältig in 68,0 g Wasser aufgelöst. Die erhaltene Lösung wurde
zusammen mit einer Lösung von 12,2 g Octadecylisocyanat in 12,2
Toluol in einer Homogenisiervorrichtung 30 Minuten bei 25 ºC
gerührt, wobei eine wässerige Dispersion eines
Polyallylamin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten wurde.
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Es wurde gefunden, daß die Selektivität der chemischen Addition
für Octadecylisocyanat, berechnet auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 1, 95 % betrug.
Kontrolle 1
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2,4 g Polyvinylalkohol (durchschnittlicher Polymerisationsgrad:
550, Verseifungsgrad: 88,0 %) und 3,0 g
Polyoxyethylen-nonylphenylether (HLB-Wert 17,5) als nichtionisches oberflächenaktives
Mittel wurden sorgfältig in 69,4 g Wasser gelöst. Die erhaltene
Lösung wurde zusammen mit einer Lösung von 12,6 g
Octadecylisocyanat in 12,6 g Toluol in einer Homogenisiervorrichtung 30
Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige Dispersion eines
Polyvinylalkohol-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten wurde.
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Die Selektivität der chemischen Addition für Octadecylisocyanat,
berechnet auf die in Beispiel 1 dargelegte Weise, betrug 13 %.
Beispiel 7
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1,9 g Triethylentetramin und 3,0 g
Polyoxyethylen-nonylphenylether (HLB-Wert 17,5) als nichtionisches oberflächenaktives
Mittel wurden sorgfältig in 68,7 g Wasser gelöst. Die erhaltene
Lösung wurde zusammen mit einer Lösung von 13,2 g
Octadecylisocyanat in 13,2 g Hexan in einer Homogenisiervorrichtung 30
Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige Dispersion eines
Triethylentetramin-Octadecylisocyanat-Addukts erhalten wurde.
Beispiel 8
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2,3 g Polyethylenimin (durchschnittliches Molekulargewicht:
10.000) und 4,8 g Stearyltrimethylamoniumchlorid
(Feststoffgehalt: 63 Gew.%) wurden sorgfältig in 67,5 g Wasser gelöst. Die
Lösung wurde zusammen mit einer Lösung von 12,7 g
Octadecylisocyanat in 12,7 g Toluol in einer Homogenisiervorrichtung 30
Minuten bei 25 ºC gerührt, wobei eine wässerige Dispersion von
Polyethylenimin-Octadecylisocyanat erhalten wurde.
Beispiel 9
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Eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer verfügbaren Komponente
von 0,6 Gew.% wurde durch Verdünnen der wässerigen Dispersion des
Beispiels 7 hergestellt und hinsichtlich ihrer Qualität getestet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 enthalten.
Beispiel 10
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Durch Verdünnen der wässerigen Dispersion des Beispiels 4 mit
einer wässerigen, 10gew.%igen Isopropanollösung wurde eine
Beschichtungsflüssigkeit mit einer verfügbaren Komponente von 0,6
Gew.% hergestellt und nach folgendem Verfahren hinsichtlich ihrer
Qualität getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
Beispiel 11
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Durch Verdünnen der wässerigen Dispersion des Beispiels 8 mit
einer wässerigen, 10gew.%igen n-Propanollösung wurde eine
Beschichtungsflüssigkeit mit einer verfügbaren Komponente von
0,6 Gew.% hergestellt und nach folgendem Verfahren hinsichtlich
ihrer Qualität getestet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in
Tabelle 1 enthalten.
Beispiel 12
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Durch Verdünnen der wässerigen Dispersion des Beispiels 6 mit
einer wässerigen Lösung, die 0,05 Gew.% eines Benetzungsmittels
(Handelsprodukt "Surfynol 465" der Nisshin Kagaku Kogyo K.K.)
enthielt, wurde eine Beschichtungsflüssigkeit mit einer
verfügbaren Komponente von 0,6 Gew.% hergestellt und nach folgendem
Verfahren auf ihre Qualität getestet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle 1 angegeben.
Kontrolle 2
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Durch Verdünnen eines Polyethylenimin-Octadecylisocyanat-Addukts
mit Toluol auf einen Feststoffgehalt von 0,6 Gew.% wurde eine
Beschichtungsflüssigkeit hergestellt und nach folgendem Verfahren
auf ihre Qualität getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
gezeigt.
Kontrolle 3
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Durch Verdünnen eines Polyvinylalkohol-Octadecylisocyanat-Addukts
mit Toluol auf einen Feststoffgehalt von 0,6 Gew.% wurde eine
Beschichtungsflüssigkeit hergestellt und nach folgendem Verfahren
auf ihre Qualität getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1
enthalten.
Kontrolle 4
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Durch Verdünnen von Polyethylenimin mit einer wässerigen, 10
gew.%igen n-Propanollösung auf einen Feststoffgehalt von
0,6 Gew.% wurde eine Beschichtungsflüssigkeit hergestellt und auf
ihre Qualität nach folgendem Verfahren getestet. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 gezeigt.
Kontrolle 5
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Als Blindproben wurden mit keinem Antihaftmittel beschichtete
Folien aus gerecktem Polypropylen und Polyethylenterephthalat
sowie unbeschichtetes Papier nach folgendem Verfahren auf ihre
Qualität getestet. Die Ergebnisse sind ebenfalls in Tabelle 1
enthalten.
(Verfahren zur Bestimmung der Antihafteigenschaft]
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Die jeweilige Beschichtungsflüssigkeit wurde mit einem
Stabbeschichter auf die Oberflächen einer biaxial gesreckten
Polypropylen-(im folgenden als "OPP" bezeichnet) und einer
Polyethylenterephthaltfolie (im folgenden als "PET" bezeichnet),
behandelt mit einer Koronaentladung, sowie auf Qualitätspapier
aufgebracht. Die Menge der aufgebrachten Beschichtungsflüssigkeit
betrug 0,04 g/m². Die beschichteten Folien wurden 2 Minuten bei
100 ºC getrocknet. Ein gummiartiges Klebband (Handelsprodukt
"Orientape" der Fa. Sekisui Chemical Co., Ltd.) wurde mit einer
Walze von 2 kg Gewicht schnell auf die beschichteten Oberflächen
der Folien angedrückt. Die Folien wurden in Streifen mit den
Abmessungen des Bands als Teststücke geschnitten. Die
Antihafteigenschaft wurde ermittelt, indem man ein gegebenes Teststück
bei 60 ºC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85 % vier Tage
hielt, das Klebband von der Substratfolie abtrennte, während der
der Abtrennung entgegengebrachte Widerstand gemessen wurde, und
die freigelegte Oberfläche der substratsfolie auf restliche
Klebkraft untersuchte. Dieser der Abtrennung entgegengebrachte
Widerstand wurde bei einer Abziehgeschwindigkeit von 300 mm/Min.
bei einem Winkel von 90 º gemessen. Die restliche Klebkraft wurde
bestimmt, indem man das freigelegte Band des Teststücks auf ein
Testblech aus rostfreiem Stahl aufbrachte und es bei einer
Freigabegeschwindigkeit von 300 mm/Min. bei einem Winkel von
180 º abzog, während der durch das Band dem Abziehen
entgegengebracht Widerstand gemessen wurde.
[Verfahren zur Bestimmung der Verdünnungsstabilität]
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Diese Eigenschaft wurde ermittelt, indem man eine gegebene
wässerige Dispersion mit Wasser auf eine verfügbare Komponente
von 1 Gew.% verdünnte, die verdünnte wässerige Dispersion in
einem Testrohr 24 Stunden ruhig stehen ließ und den Zustand der
verdünnten Dispersion auf der Zweipunkteskale bewertete, in der
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eine völlige Homogenität durch das ganze Volumen hindurch und
eine völlige Abwesenheit einer Veränderung, und X eine Trennung
der verdünnten Dispersion in zwei klar abgegrenzte Schichten
bedeuten.
[Verfahren zur Bestimmung der Fähigkeit, eine Beschriftung mit
Schreibutensilien zu ermöglichen]
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Diese Eigenschaft wurde bestimmt, indem man auf der beschichteten
Oberfläche der OPP-Folie mit einem Kugelschreiben unter
Verwendung einer wässerigen Tinte Linien zog und das Ausmaß, in dem die
beschichtete Oberfläche die wässerige Tinte abstoß, nach
folgender Dreipunkteskale bewertete, in der eine völlige Abwesenheit
von Abstoßung, eine geringe Abstoßung, die nicht so ernst
ist, daß eine Beschriftung schwierig wird, und X eine hohe
Abstoßung, die eine Beschriftung unmöglich macht, bedeuten.
Tabelle 1
Substrat
OPP
PET
Papier
Widerstand geg. Abtrennen (g/25mm)
restl. Klebkraft (g/25mm)
Widerstand geg. Abtrennen (g/25mm)
restl. Klebkraft (g/25mm)
Widerstand geg. Abtrennen (g/25mm)
restl. Klebkraft (g/25mm)
Beisp.
Kontrolle
PEI
Blindprobe
OPP: Polypropylen
PEI: Polyethylenimin
PET: Polyethylenterepthalat
*: unmeßbar aufgrund das Brechens der Klebemittelschicht
**: Lösungsmitteltyp
Tabelle 1 ff.
Substrate
Verdünnungsstabilität
Fähigkeit der Beschriftung mit Schreibutensil
Beispiel
Kontrolle
PEI
Blindprobe