DE69919480T2

DE69919480T2 - Beschichtungszusammensetzung

Info

Publication number: DE69919480T2
Application number: DE69919480T
Authority: DE
Inventors: Takaharu Sodegaura-shi YASUE
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1999-04-21
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2019-04-22
Also published as: KR20010020477A; EP0995781B1; US6545082B2; EP0995781A4; KR100605785B1; EP0995781A1; US20020010233A1; WO1999054419A1; DE69919480D1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Beschichtungszusammensetzung, welche auf einer Harzfolie oder Ähnlichem aufzubringen ist, um ein Blockieren oder Ähnliches zu verhindern, was auftritt, wenn Harzfolien u.s.w. übereinander gelegt werden.
Stand der Technik
Herkömmlicherweise zeigen Harzfolien (oder -filme) mit einer flachen Oberfläche im Allgemeinen keine Oberflächengleitfähigkeit, und sie neigen zum Blockieren (ein Phänomen, bei dem feste Oberflächen zusammenkleben, um ein Kontinuum der jeweiligen Materialien zu bilden), was zu den nachfolgenden Problemen führt.
Zum Beispiel gilt, dass, wenn ein Blockieren bei einem Rohgewebe (aufgewickelte Folie in Rollenform) einer Folie auftritt, die Folie nicht abgewickelt werden kann vom Rohgewebe. Weiterhin gilt, dass, wenn die Folie geschnitten wird, während sie übereinander gelegt wird, ein Blockieren verursacht wird zwischen den Folien, die während des Schneideverfahrens gepresst werden, so dass die Folien miteinander verbunden werden, und man nicht in der Lage ist, sie voneinander abzulösen.
Weiterhin gilt, da diese Folien mit flacher Oberfläche keine Oberflächengleitfähigkeit aufweisen, dass die Herstellungsqualität (die Fähigkeit zum Handhaben während der Verarbeitung) extrem schlecht ist.
Zum Lösen des oben genannten Problems wird herkömmlicherweise Stärkepulver u.s.w. auf die Folienoberfläche aufgesprüht, oder eine geeignete Beschichtungszusammensetzung wird darauf beschichtet.
Wird jedoch das Pulver auf die Folie aufgesprüht, so tritt das folgende Problem auf.
Das Pulver auf der Oberfläche wird in einem Herstellungsbetrieb verschüttet, und der Arbeitsbereich wird verschmutzt. Weiterhin gilt, wenn ein Aufdruck auf der Folie aufgebracht wird, dass das Pulver an einer Druckwalze haften bleibt, was eine häufige Reinigung der Walze notwendig macht. Weiterhin besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit dafür, dass die Folienoberfläche durch das Pulver beschädigt wird.
Weiterhin gilt, dass, obwohl eine beschichtete Folie nicht die vorstehend mit dem Pulver in Verbindung gebrachten Probleme hervorruft, die nachfolgenden Probleme auftreten.
Es ist schwierig, mit der herkömmlichen Beschichtungszusammensetzung sowohl eine Haftung an der Folie als auch eine Wärmeversiegelbarkeit zu erreichen. Mit anderen Worten bedeutet das, dass eine Beschichtungszusammensetzung mit guten Klebeeigenschaften schlecht ist hinsichtlich der Wärmeversiegelbarkeit. Im Gegensatz dazu gilt, dass eine Beschichtungszusammensetzung mit guter Wärmeversiegelbarkeit schlecht ist hinsichtlich der Klebeeigenschaften der Folie. Weiterhin wird im Allgemeinen inorganisches Füllmaterial zu der herkömmlichen Beschichtungszusammensetzung hinzugefügt, um ein Blockieren und eine Verschlechterung der Oberflächengleitfähigkeit zu verhindern, was zu einer herabgesetzten Transparenz hiervon führt. Silikon wird manchmal mit der Beschichtungszusammensetzung vermischt, um eine Oberflächengleitfähigkeit herbeizuführen. Jedoch ist eine mit einer Beschichtungszusammensetzung beschichtete Folie, die mit Silikon vermischt ist, verschlechtert hinsichtlich ihrer Bedruckbarkeit. Insbesondere sind polyolefinartige Folien schlechter hinsichtlich ihrer Klebeeigenschaften mit der Beschichtungszusammensetzung, wodurch sich die Einsatzbereiche vermindern.
Als herkömmliche Maßnahmen sind im Stand der Technik vorgeschlagen worden ein lösbarer Einwickelfilm mit einem lösbaren Beschichtungsmittel, welches inorganische Gleitmittel umfasst, Wachs u.s.w. (Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 59-47991), Füllbeschichtungsverbindungen, die aus Acrylcopolymer und Rutschmitteln bestehen (Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 2-3433), und ein wärmeversiegelbarer Abdeckfilm, der beschichtet ist mit einer Beschichtungsflüssigkeit, die hergestellt ist aus einer aus einem speziellen Wachs und einem inorganischen Gleitmittel bestehenden Emulsion, die einer Polyvinylchloridvinylidenemulsion hinzugefugt ist.
Es sei angemerkt, dass eine Folie, die mit dem oben genannten Beschichtungsmaterial versehen ist, beim Zusammenbau je nach Bedarf zu einer Verpackungsschachtel oder Ähnlichem verschweißt wird.
Bei den Harzfolien werden auf Grund der Tatsache, dass Olefinfolien und -filme hinsichtlich ihrer Hafteigenschaften verschlechtert sind, solche Folien oft verwendet, die nicht verbunden werden können mittels allgemeiner Polyurethan-Haftmittel und Cyanoacrylat-Haftmittel. Weiterhin gilt, dass selbst, wenn ein Cyanoacrylat-Haftmittel verwendet wird, ein Haftvermittler angewandt wird auf der Folienoberfläche zum Verbessern der Haftung hiervon vor dem Verbinden. 2-Cyanoacrylat-Haftvermittler für ein sofortiges Verkleben inklusive Tertiäramine als eine langkettige Kohlenwasserstoffgruppe mit einer Kohlenstoffatomanzahl von 8 bis 24 ist als ein solcher Haftvermittler vorgeschlagen worden (Japanische Patentanmeldung Nr. Hei 4-237837).
Jedoch treten die nachfolgenden Probleme bei einer solchen Haftvermittlerbeschichtung beim Verbinden auf.
Die Haftvermittlerbeschichtung erhöht vor dem Verbinden die Anzahl der Fabrikationsschritte, was zu erhöhten Herstellungskosten führt.
Weiterhin gilt, dass, selbst wenn eine Haftvermittlerbeschichtung angebracht wird, eine stabile Verklebung nicht ausreichend erreicht werden kann, da die Hafteigenschaften der Folie selbst nicht verbessert werden.
US-A-2970365 beschreibt das Beschichten der Oberfläche von Flauschfasern mit einem klebenden Bindemittel, um eine dünne Oberfläche von gebundenen Fasern zu erzeugen, welche dann getrocknet wird und einem Nadeln unterzogen wird. Ein weiter Bereich von haftvermittelnden Bindemitteln wird angedacht, wobei eines der beispielhaften Bindemittel aus 100 Gewichtsteilen einer Acrylharzemulsion (46 % Gesamtfeststoffe) und 20 Gewichtsteilen einer Ammoniumkaseinlösung (20 % Gesamtfeststoffe) besteht.
US-A-3250638 beschreibt fasrige Produkte, wie zum Beispiel hochspiegelnde glasierte Papiere, an denen ein metallischer Film haftet. Die Beispiele beschreiben Beschichtungs verbindungen, die auf einem Basispapier beschichtet werden, um ein verspiegeltes Papier zu bilden, und welche neben anderen Inhaltsstoffen eine wachsförmige Emulsion und Kasein enthalten.
US-A-5238736 beschreibt Polymermikrokügelchen, welche optional vermischt werden können mit Harz und dann beschichtet werden auf ein Substrat. Die Polymermikrokügelchen bestehten aus kurzkettigen Dioldiacrylathomopolymeren oder Copolymeren aus Dioldiacrylaten und langkettigen Acrylatestern.
Ein primäres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Antiblockiereigenschaft und Oberflächengleitfähigkeit zu verbessern, ohne die Hafteigenschaften der Folie zu verschlechtern, oder die Wärmeversiegelbarkeit, die Transparenz oder die Bedruckbarkeit hiervon.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Hafteigenschaften des Films selbst zu verbessern, sowie in der Lage ist, die oben genannten Antiblockiereigenschaften zu verbessern.
Offenbarung der Erfindung
Ein Beschichtungsmaterial gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest eine Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe, die wasserlösliches Harz, Harzemulsion und Lösungsmittelharz (A) umfasst, Harzkügelchen (B), und einen wasserlöslichen Aminzusatz (D), ausgewählt aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether, wobei: die Harzkügelchen (B) zusammengesetzt sind aus Polyethylen, Acryl, Nylon, Polyester oder Polypropylen; der Gehalt der Harzkügelchen (B) zwischen 0,01 bis 20,0 Gew.-% liegt; und die durchschnittliche Teilchengröße der Harzkügelchen (B) nicht mehr als 20 μm beträgt.
Das oben genannte (A) ist ein Harz mit niedrigem Molekulargewicht zum Verbessern der Haftung mit einem Basiselement.
Ein spezielles Beispiel für das wasserlösliche Harz ist ein wasserlösliches Acrylharz, wasserlösliches Polyurethanharz, wasserlösliches Polyester und Ähnliches.
Ein spezielles Beispiel für die Harzemulsion ist Acrylemulsion, Polyurethanemulsion, Polyesteremulsion und Ähnliches.
Ein spezielles Beispiel des Lösungsmittelharzes ist eine Lösung aus Urethanharz, Acrylharzpolyvinylchloridharz u.s.w. in einem Lösemittel, welches aus zumindest einer Substanz besteht, die ausgewählt ist aus Dimethylformamid (DMF), Methylethylketon (MEK), Toluol, Zyklohexan, Butylacetat u.s.w.
Der Gehalt der Komponente (A) liegt bevorzugterweise zwischen 0,1 bis 50,0 Gew.-%. Ist der Gehalt weniger als 0,1 Gew.-%, so ist eine stabile Beschichtung schwierig. Überschreitet der Gehalt 50,0 Gew.-%, so kann sich die Herstellung verschlechtern. Die Harzkügelchen (B) sind darin enthalten, um die Wärmeversiegelbarkeit zu verbessern.
Ist der Gehalt der Kügelchen weniger als 0,01 Gew.-%, so kann ein ausreichender Effekt zur Wärmeversiegelbarkeit nicht erhalten werden. Beträgt der Gehalt mehr als 20,0 Gew.-%, so wird die Transparenz herabgesetzt.
Eine durchschnittliche Teilchengröße der Kügelchen beträgt bevorzugterweise nicht mehr als 10 μm. Überschreitet die durchschnittliche Teilchengröße 20 μm, so spürt man eine Rauhigkeit, was das Gefühl beim Berühren verschlechtert, was auch zum Herausfallen von Kügelchen führen kann.
Eine Beschichtungszusammensetzung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest eine Substanz, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aus wasserlöslichem Harz, Harzemulsion und einem Lösungsmittelharz besteht (A); und zumindest einer Substanz (C), die ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein lösliches Eiweiß und Harzemulsion umfasst, die inkompatibel ist mit der Komponente (A) und einem wasserlöslichen Aminzusatz (D), der ausgewählt ist aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether.
Die Einzelheiten zum oben genannten (A) sind dieselben wie die beim ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung beschriebenen.
Die Komponente (C) ist enthalten zum Verbessern der Oberflächengleitfähigkeit und der Antiblockiereigenschaften des Basiselements.
Spezielle Beispiele für das lösliche Protein sind Molke (serum lactis), Eiweiß, Seide (Fibroin), Kollagen, Kasein, Gelatine, Sericin, Eiweißserum u.s.w. Das Eiweiß ist ein Eiklar eines Eis von Hühnern, Wachteln, Enten, Gänsen oder Ähnlichem. "Löslich" bedeutet wasserlöslich und lösungsmittellöslich.
Ein spezielles Beispiel einer mit der oben genannten Substanz (A) inkompatiblen Harzemulsion ist Ethylen-Acrylcopolymer, Ethylen-Vinylacetatcopolymer u.s.w.
Der Gehalt der (C)-Komponente liegt bevorzugterweise zwischen 0,01 Gew.-% bis 10 Gew.-%. Ein ausreichender Verbesserungseffekt der Oberflächengleitfähigkeit und der Antiblockiereigenschaften kann nicht unterhalb von 0,01 Gew.-% erhalten werden. Und die Transparenz wird bei über 10,0 Gew.-% vermindert.
Das wasserlösliche Aminadditiv (D) wird hinzugefügt zum Verbessern der Haftung mit dem Basiselement und zum Verbessern der Antiblockiereingenschaften. Bei der vorliegenden Erfindung wird die Haftung der Folie verbessert durch Beschichten.
Spezielle Beispiele des wasserlöslichen Aminadditivs sind Aminosilane, wie zum Beispiel N-(Aminoethyl)-aminopropylmethyldimethoxisilan, N-(Aminoethyl)-aminopropylmethyltrimethoxisilan, -aminopropylmethyltrimethoxisilan, -aminopropylmethyltriethoxisilan und Polyoxiethylenallylaminoether, wie zum Beispiel Polyoxiethylenlaurylaminoether und Polyoxiethylenesterarylaminoether.
Der Gehalt des wasserlöslichen Aminzusatzes beträgt 0,01 bis 20 % (Festanteilverhältnis) relativ zu den oben erläuterten Komponenten (A bis C).
Ist der wasserlösliche Zusatzanteil zu gering, so kann eine Verbesserung der Haftung nicht erwartet werden, und wenn der wasserlösliche Zusatzgehalt zu groß ist, wird der Beschichtungsfilm geschwächt.
Jedes beliebige Beschichtungsverfahren kann für das Beschichtungsmaterial verwendet werden, welches dem wasserlöslichen Aminadditiv hinzugefügt wird, bei dem es sich um allgemeine Verfahren wie zum Beispiel Klischeedruck, Offsetdruck und Kommabeschichtung handeln kann.
Die verarbeitete Folie mit dem hinzugefügten Beschichtungsmaterial mit dem wasserlöslichen Aminzusatz kann verbunden werden durch allgemeine Haftmittel (Cyanoacrylat-Haftmittel).
Ein Beschichtungsmaterial gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst zumindest eine Substanz, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aus wasserlöslichem Harz, Harzemulsion und Lösungsmittelharz besteht (A); Harzkügelchen (B); und zumindest einer Substanz (C), die ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein lösliches Eiweiß umfasst und eine Harzemulsion, die inkompatibel ist mit der (A)-Komponente; und einem wasserlöslichen Aminzusatz (D), welcher ausgewählt ist aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether, wobei die Harzkügelchen (B) zusammengesetzt sind aus Polyethylen, Acryl, Nylon, Polyester oder Polypropylen; der Gehalt der Harzkügelchen (B) zwischen 0,01 bis 20,0 Gew.-% liegt; und die durchschnittliche Teilchengröße der Harzkügelchen (B) nicht mehr als 20 μm beträgt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Beschichtungsmaterial erhalten werden, welches hinsichtlich der Haftung mit anderen Folien u.s.w., Wärmeversiegelbarkeit, Oberflächengleitfähigkeit des Basiselements und der Antiblockiereigenschaften verbessert ist.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auf jedes spezifische Basiselement beschichtet werden, bei dem es sich zum Beispiel um eine transparente weiche Harzfolie (wie zum Beispiel Polyvinylchlorid und Olefinharz) handeln kann, oder ein emaillebeschichtetes Gewebe.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann auf jede beliebige Weise beschichtet werden und in jedem Verfahren, wie zum Beispiel durch Verwendung von Klischeedruck, Offsetdruck und Kommabeschichtung, die verwendet werden können.
[Experiment 1]
Das nachfolgende Experiment ist nur zu Vergleichszwecken erwähnt.
Die Beschichtungszusammensetzung des Experiments 1 enthielt 1,0 Gew.-% von wasserlöslichem Acrylharz (Festkörpergehalt 30 %) als wasserlösliches Harz (A), 0,25 Gew.-% der Polyethylenkügelchen als Harzkügelchen (B) und 98,75 Gew.-% an Wasser.
[Experiment 2]
Die Beschichtungszusammensetzung des Experiments 2 umfasste 0,5 % von N-β (Aminoethyl) γ-aminopropylmethyltrimethoxisilan als wasserlöslichen Aminzusatzstoff zusätzlich zu der Beschichtungszusammensetzung nach Experiment 1 (inklusive 1,0 Gew.-% eines wasserlöslichen Acrylharzes (Festkörpergehalt 30 %) als wasserlösliches Harz (A), 0,25 Gew.-% von Acrylkügelchen als Harzkügelchen (B) und 98,75 Gew.-% Wasser).
Die Beschichtungszusammensetzung wurde auf eine Polypropylenfolie beschichtet unter Verwendung einer Klischeedruckvorrichtung (150 Maschenweite) und während 10 Sekunden bei 100 °C getrocknet.
[Vergleich 1]
Eine im Experiment 2 verwendete Polypropylenfolie wurde ohne Beschichtung darauf wie in Vergleich 1 hergestellt.
[Bewertung der Eigenschaften]
Nach einer Haftvermittlergrundierung auf der Folie wurde die Beschichtungszusammensetzung aufgetragen, und die Folie wurde mittels eines Cyanoacrylatklebers verbunden. Weiterhin wurde das Verbinden mittels des Cyanoacrylatklebers ohne Haftvermittlergrundierung durchgeführt. Die Reißfestigkeit der jeweils verbundenen Bereiche wurde nach dem Verbinden überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

x:: geringe Verbindungsstärke
∆:: 50 % des Materials riss
o:: das Material riss vollständig

Dementsprechend konnte bestätigt werden, dass eine ausreichende Verbindungsstärke bei der vorliegenden Erfindung erzielt wurde, selbst ohne Haftvermittlergrundierung.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie oben erläutert, kann die Beschichtungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden zum Beschichten zum Verbessern der Antiblockiereigenschaften, wenn eine Harzfolie mit flacher Oberfläche geschnitten wird, während sie auf eine Walze gewickelt wird oder während sie übereinander gelegt wird.

Claims

Beschichtungszusammensetzung, welche umfasst: zumindest eine Substanz, welche ausgewählt ist aus der Gruppe, die wasserlösliches Harz, Harzemulsion und Lösungsmittelharz (A) umfasst, Harzkügelchen (B), und einen wasserlöslichen Aminzusatz (D), der ausgewählt ist aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether, wobei: die Harzkügelchen (B) zusammengesetzt sind aus Polyethylen, Acryl, Nylon, Polyester oder Polypropylen; der Gehalt der Harzkügelchen (B) zwischen 0,01 bis 20,0 Gew.-% liegt; und die durchschnittliche Teilchengröße der Harzkügelchen (B) nicht mehr als 20 μm beträgt.
Beschichtungszusammensetzung, welche umfasst: zumindest eine Substanz, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die wasserlösliches Harz, Harzemulsion und Lösungsmittelharz umfasst (A); zumindest eine Substanz (C), die ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein lösliches Eiweiß und Harzemulsion umfasst, die inkompatibel ist mit der Komponente (A); und einem wasserlöslichen Aminzusatz (D), der ausgewählt ist aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether.
Beschichtungszusammensetzung, welche umfasst: zumindest eine Substanz, die ausgewählt ist aus einer Gruppe, die wasserlösliches Harz, Harzemulsion und Lösungsmittelharz umfasst (A); Harzkügelchen (B); zumindest eine Substanz (C), die ausgewählt ist aus der Gruppe, die ein lösliches Eiweiß umfasst und eine Harzemulsion, die inkompatibel ist mit der (A)-Komponente; und einem wasserlöslichen Aminzusatz (D), der ausgewählt ist aus einem Aminosilan und einem Polyoxiethylenallylaminoether, wobei: die Harzkügelchen (B) zusammengesetzt sind aus Polyethylen, Acryl, Nylon, Polyester oder Polypropylen; der Gehalt der Harzkügelchen (B) zwischen 0,01 bis 20,0 Gew.-% liegt; und die durchschnittliche Teilchengröße der Harzkügelchen (B) nicht mehr als 20 μm beträgt.