DE2837052A1

DE2837052A1 - Bedruckte polyesterfolie und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2837052A1
Application number: DE19782837052
Authority: DE
Inventors: Kinji Hasegawa; Shigeyoshi Masuda; Yukio Mitsuishi
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1978-08-24
Publication date: 1979-03-08
Also published as: CA1120794A; JPS5819686B2; JPS5444994A; FR2401770A1; GB2005590B; US4233354A; GB2005590A

Description

Die-.Erfindung betrifft eine Polyesterfolie, die an ihrer Oberfläche eine gut haftende Druckschicht aufweist, welche durch eine ein Cellulosederivat als Binder enthaltende Druckfarbe gebildet wurde.

Es ist bekannt, daß Polyesterfolien allgemein eine hohe Kristallinität und hohe Schmelzpunkte besitzen und ausgezeichnete Eigenschaften wie thermische Stabilität, chemische Beständigkeit, Festigkeit und Elastizitätsmodul "besitzen. Aufgrund dieser Eigenschaften fanden sie ausgedehnte Anwendung auf einer Vielzahl von Gebieten wie Magnetbändern, der Photographic, der Metallisierung und der elektrischen Anwendung. Jedoch wurden Polyesterfolien

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wenig für Verpackungszwecke gebraucht, da sie eine schlechte Bedruckungsfähigkeit besitzen und die Haftung einer Druckfarbe zum Zeitpunkt der Ausbildung einer gedruckten Schicht auf den Polyesterfolien schlecht ist. Lediglich solche Druckfarben, die einen sehr begrenzten Bereich an Harzen vie gesättigten Polyesterharzen und Polyurethanharzen als Binder enthalten, können angewandt werden. Jedoch haben auch diese Druckfarben eine schlechte Arbeitsfähigkeit beim Bedrucken der Polyesterfolien. Druckfarben, die ein Cellulosederivat als Binder enthalten und welche häufig zum Bedrucken von Cellophan verwendet werden, haben eine gute Verarbeitungsfähigkeit, jedoch ist ihre Haftung an Polyesterfolien schlechter, sodaß sich eine leichte Abschälung der aufgebrachten Druckfarbenschicht ergibt.

Ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung, wie Coronaentladung, von Folien wurde bisher bei Versuchen ausgeführt, um die Haftung der behandelten Folienoberfläche für eine Druckfarbe zu erhöhen,, Falls eine Polyesterfolie einfach einer Coronaentladungsbehandlung unterworfen wird, nimmt die Haftung der Druckfarbe an der behandelten Folienoberfläche stark im Verlauf der Zeit ab und es ist schwierig, ein hohes Niveau der Haftungsaktivität \fährend langer Zeiträume aufrechtzuerhalten.

•Einige Verfahren des Einschlusses von Polyäthylenglykol in Polyesterfolien wurden bei Versuchen vorgeschlagen, um die Haftung der Druckfarben, welch© Cellulosederivate als Binder enthalten, an den Polyesterfolien zu erhöhen. Diese üblichen Verfahren erwiesen sich jedoch nicht als vollständig zufriedenstellend. Zum Beispiel ist in der JA-Patentveröffentlichung 73 052/76 festgestellt,, daß es schwierig ist, ein Polyäthylenglykol mit einem hohen Molekulargewicht von beispielsweise mehr als 8000 in einen Polyester einzuverleiben und daß eine derartige Polyester-

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masse eine transparente biaxial orientierte Folie nicht ohne weiteres bildet. Ein Polyester mit einem Gehalt von mehr als 2 Gew.% Polyäthylenglykol zeigt eine Neigung zur Verursachung von Störungen während der Folienausbildung, wozu zum Beispiel auf die JA-Patentveröffentlichung 43 507/77 verwiesen wird. Um die Haftung von Druckfarben zu erhöhen, ist es günstig, Polyäthylenglykol mit einem hohen Molekulargewicht von mehr als 8000 zu verwenden oder eine weit höhere Menge wie 2 Gew.% an Polyäthylenglykol einzusetzen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in einer bedruckten Polyesterfolie, die zur Verpackung wertvoll ist und eine fest haftende aufgedruckte Schicht aufweist, welche durch eine ein Cellulosederivat als Binder enthaltende Druckfarbe ausgebildet wurde, und zwar infolge der Auffindung einer biaxial orientierten Polyesterfolie, die frei von den vorstehenden Fehlern ist, selbst wenn ein derartiges hochmolekulares Polyäthylenglykol oder eine derartige große Menge an Polyäthylenglykol enthalten ist.

Weitere Aufgaben der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.

Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß diese Aufgaben durch eine biaxial orientierte Polyesterfolie mit einer Dichte von 1,390 bis 1,410 g/cm , die aus einem Polyester mit dem Gehalt an Athylenterephthalateinheiten in einer Menge von mindestens 80 Gew.% der gesamten Struktureinheiten und mit einem Gehalt von 2 (ausschließlich) bis 10 (einschließlich) Gew.% eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 200 000 besteht, erreicht werden können.

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Insbesondere ist diese biaxial orientierte Polyesterfolie durch eine Kristallgröße in Richtung der (iOO)-Ebene, bestimmt durch Röntgenbeugung, von mindestens 55&, vorzugsweise mindestens 6OÄ, stärker bevorzugt mindestens 65Ä, gekennzeichnet. Die biaxial orientierte Polyesterfolie hat ohne eine Oberflächenbehandlung wie Coronaentladung eine stark verbesserte Haftung für Druckfarben und eine ausgezeichnete Transparenz und Gleitfähigkeit«

Die Erfindung liefert somit bedruckte Polyesterfolien, die zur Verpackung brauchbar sind₉ welche (I) die biaxial orientierte vorstehend beschriebene Polyesterfolie und (II) eine mittels einer Druckfarbe, die ein Cellulosederivat als Binder enthält, ausgebildete bedruckte Schicht umfaßt, wobei die bedruckte Schicht auf mindestens einen Teil der Oberfläche der Polyesterfolie (I) aufgebracht ist«

Der erfindungsgemäß eingesetzte Polyester besteht aus solchen^ worin mindestens 80 Gew„% der gesamten Struktureinheit aus Ithylenterephthalateinheiten bestehen., Andere Einheiten₉ die in einer Menge von bis zu 20 Gew_o% enthalten sein können,, sind beispielsweise Äthylenisophthalateinheitenj, Äthylen-2,6~naphthalateinheiten und Butylenterephthalatein= heiteir.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Polyäthylenglykol hat ©in Molekulargewicht von 5000 bis 200 00O₅ vorzugsweise 8000 bis 150 000, stärker bevorzugt 10 000 bis 100 00O₀ Polyäthylenglykol ist ein Polyäther entsprechend der Formel HO—f CHp-CH₂-O-^H und solche mit hohen Molekulargewichten werden als Polyäthylenoxide bezeichnete Die Menge des Poly-Sthylenglykols beträgt von 2 Gew_o% (ausschließlich) bis zu 10 Gewe# (einschließlich), vorzugsweise 2₉1 bis 5₉0 bezogen auf Polyester,,

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Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000, selbst wenn sie in beträchtlich größeren Mengen zu Polyestern zugesetzt werden, ergeben nicht die biaxial orientierten Folien (I) mit guter Haftung für Druckfarben. Falls andererseits Polyäthylenglykole mit einem Molekulargewicht von mehr als 200 000 in einen Polyester einverleibt werden, um eine ausreichend gute Haftung für Druckfarben sicherzustellen, nimmt die Trübung der erhaltenen biaxial orientierten Folie zu und ihre Transparenz wird geschädigt. Falls die Menge des Polyäthylenglykols 2 GeMJ,% oder weniger beträgt, kann keine biaxial orientierte Folie mit einer ausreichend hohen Haftung für Druckfarben erzielt werden. Falls die Menge des Polyäthylenglykols 10 Gew.% überschreitet, nimmt die Trübung der erhaltenen biaxial orientierten Folie zu und ihre Durchsichtigkeit wird geschädigt. Ferner werden im letzteren Fall die von sich aus ausgezeichneten Eigenschaften der Polyesterfolie geschädigt.

Es ist überraschend, daß die biaxial orientierte Polyesterfolie (I) gemäß der Erfindung eine markant erhöhte Haftung für Druckfarben ohne Oberflächenbehandlung wie Coronaentladung besitzt, wenn sie eine Dichte von 1,390 bis 1,410 g/cm , vorzugsweise 1,392 bis 1,403 g/enr, besitzt. Der Grund hierfür ist nicht vollständig klar. Jedocfi. wird angenommen, daß, falls eine Wärmeverfestigungsbehandlung , wie sie nachfolgend beschrieben wird, vorgenommen wird, um eine Folie mit einer Dichte innerhalb des vorstehend aufgeführten Bereiches zu erhalten, insbesondere wenn das Molekulargewicht des Polyäthylenglykols und die Wärmeverfestigungstemperatur hoch sind, das Polyäthylenglykol in Form von Teilchen auf der Filmoberfläche ausfällt. Tatsächlich zeigt eine mikroskopische Untersuchung von biaxial orientierten Polyesterfolien (I), daß eIB.ptische Teilchen mit einem Durchmesser der kurzen Achse von 0,05

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ft

bis 10/u'und einem Durchmesser der langen Achse von 0,1 bis 50/u, vorzugsweise einem Durchmesser der kurzen Achse von 0,05 bis 5/U¹IHId einem Durchmesser der langen Achse von 0,1 bis 20/u?' stärker bevorzugt einem Durchmesser der kurzen Achse von 0,1 bis 2/u'und einem Durchmesser der langen Achse von 0,5 bis 10 /unwahrscheinlich die abgeschiedenen Polyäthylenglykolteilchen) dicht und einheitlich entlang der Richtung der Filmttreckung ausgebildet werden. Es dürfte auf diese Oberflächenstruktur zurückzuführen sein, daß die Folie (I) gemäß der Erfindung eine markant erhöhte Haftung für Druckfarben zeigt. Eine, biaxial orientierte Polyesterfolie mit einer Dichte von weniger als 1,390 g/cnr hat lediglich eine unzureichende Haftung für Druckfarben, da die vorstehend aufgeführten Teilchen an ihrer Oberfläche nicht vorliegen oder lediglich in kleinen Mengen vorliegen. Andererseits zeigt eine biaxial orientierte Polyesterfolie mit einer Dichte von mehr als 1,410 g/cnr eine markante Schädigung der eigenen mechanischen Eigenschaften.

Die Haftung der Folie (I) für Druckfarbe ist auch überlegen, wenn sie einen Kontaktwinkel mit Wasser von 25 bis 55°, vorzugsweise 30 bis 40° bildet. Folien mit einem Kontaktwinkel außerhalb dieses Bereiches sind aufgrund ihrer schlechten Haftung für Druckfarben ungünstig.

Bei der Herstellung der biaxial orientierten Folie (I) kann das Polyäthylenglykol in dem Polyester zu jedem Zeitpunkt vor der Beendigung der Polymerisation zur Bildung des Polyesters einverleibt werden. Günstigerweise wird es jedoch nach der Esteraustauschstufe zugesetzt.

Gemäß einer weiteren Ausbildungsform zur Bildung der erfindungsgemäß eingesetzten biaxial orientierten Folie (I)

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wird ein Stammpolymeres mit einem Gehalt an Polyäthylenglykol in hoher Konzentration hergestellt. Dieses wird dann mit einem gewöhnlichen Polyester, der praktisch kein Polyäthylenglykol enthalt, unter Anwendung eines Mischers so vermischt, daß die gewünschte Konzentration an Polyäthylenglykol erreicht werden kann. Die erhaltene Polymermasse wird dann der Folienbildung unterworfen. Falls die Konzentration des Polyäthylenglykols zu hoch bei der Herstellung des Stammpolymeren ist, trennt sich das Polyäthylenglykol von dem Siammpolymeren ab und die Polymerisation wird schwierig. Die obere Grenze der Konzentration unterscheidet sich in Abhängigkeit von dem Molekulargewicht des. Polyäthylenglykols, Es besteht eine allgemeine Neigung, daß, falls das Molekulargewicht eines Polyäthylenglykols höher wird, es schwierig wird, ein Stammpolymeres mit einem Gehalt an Polyäthylenglykol in höherer Konzentration herzustellen. Die geeignete Konzentration des Polyäthylenglykols im Stammpolymeren liegt innerhalb des Bereiches von 4 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.%, stärker bevorzugt 7,5 bis 20 Gew.%, Die Bevorzugung eines Polyesters mit dem Gehalt einer bestimmten Menge an Polyäthylenglykol durch Vermischen eines derartigen Stammpolymeren mit einem gewöhnlichen Polyester, der praktisch kein Polyäthylenglykol enthält, dürfte einen Faktor darstellen, welcher die Herstellung einer biaxial orientierten Polyesterfolie von überlegener Qualität aus einem Polyester, der das Polyäthylenglykol von hohem Molekulargewicht oder eine derartig große Menge an Polyäthylenglykol wie vorstehend angegeben enthält, ermöglicht.

Das polyesterhaltige Polyäthylenglykol kann weiterhin geeignete Zusätze wie Antioxidationsmittel, Ultraviolett absorbierende Mittel, Gleitmittel oder Pigmente enthalten.

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no

Die biaxial orientierte Polyesterfolie (I) kann beispielsweise in folgender Weise hergestellt werden: Ein Polyäthylenglykol enthaltender Polyester, welcher durch Zugabe von 4 bis 40 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 25 Gew.%, stärker bevorzugt 7,5 bis 20 Gew.%, eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 200 000, vorzugsweise 8000 bis 150 000, stärker bevorzugt 10 000 bis 100 000 zu einem Polyester mit einem Gehalt von nindestens 80 Gew.%, bezogen auf die gesamten Stiuktureinheiten, an Athylenterephthalateinheiten vor der Beendigung der Polymerisation und anschließende Beendigung der Polymerisation hergestellt wurde, wird mit einem praktisch an Polyäthylenglykol freien Polyester, worin mindestens 80 Gew.% der gesamten Struktureinheiten aus Athylenterephthalateinheiten bestehen, so vermischt, daß der Gehalt an Polyäthylenglykol in der Endmasse mehr als 2 GeWoJo bis zu 10 G&w<,%, vorzugsweise 2,1 bis 5,0 Gew.?£, beträgt. Die erhaltene Mischung wird nach einem T-Düsenverfahren oder einem Blasverfahren zur Bildung einer ungestreckten Folie mit einer Inhärent-Viskositätäther von 0,4 bis 10, bestimmt in o-Chlorphenollösung bei 35⁰C₉ schmelzextrudiert. Die Folie wird biaxial gestreckt und dann wärmeverfestigte Die zu diesem Zeitpunkt angewandte Strecktemperatur kann praktisch die gleiche sein, wie sie beim Strecken gewöhnlicher Polyäthylenterephthalatfolien angewandt wird, kann Jedoch entsprechend dem Gehalt an Polyäthylenglykol variiert werden» Üblicherweise beträgt die Strecktemperatur 70 bis 130⁰C, vorzugsweise 80 bis 120⁰C₀ Das Streckverhältnis Ist nicht besonders begrenzt» Es kann das 2,5= bis 5,0-fache, vorzugsweise 3₅O»bis 4,5-= fache, in der Maschinenrichtung und das 3j,0- bis 5 5,0-fache, vorzugsweise 3_s0~ bis 4,5-°fache in 'der Querrichtung sein« Die Wärmeverfestigungsbehandlung wird bei 210 bis 25O⁰C₅, vorzugsweise 220 bis 245⁰C während 1 bis secO₅ vorzugsweise 2 bis 60 see, durchgeführt, sodaß die biaxial orientierte Folie nach der Behandlung eine Dichte von 1₉39O bis 1_S41O g/cm^₅ vorzugsweise 1_S392 bis 1,403 g/cm⁵

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besitzt.

Die biaxial orientierte Polyesterfolie (I) kann in verschiedenen Stärken in Abhängigkeit von den beabsichtigten Gebrauchszwecken gefertigt werden. Üblicherweise beträgt die Stärke 5/u bis 500 ajl?' Stärken außerhalb dieses Bereiches können für bestimmte Anwendungen gewählt werden.

Die bedruckte Folie gemäß der Erfindung kann durch Ausbildung einer Schicht (II) aus einer Druckfarbe auf einem Teil oder der Gesamtheit von einer oder beiden Oberflächen der vorstehend beschriebenen biaxial orientierten Polyesterfolie (i) hergestellt werden kann.

Die erfindungsgemäß einsetzbaren Druckfarben enthalten ein Cellulosederivat wie Nitrocellulose, Celluloseacetat, Methylcellulose oder Äthylcellulose als Binder. Außer dem Binder können die Druckfarben auch natürliche Harze wie Kolophonium oder synthetische Harze wie Phenoloder Alkydharze enthalten. Die in den Druckfarben enthaltenen Lösungsmitteln sind beispielsweise Methylalkohol, Äthylalkohol, Butylalkohol, Aceton, Methylacetat, Äthylacetat, Toluol und Xylol. Anorganische oder organische Pigmente oder Farbstoffe können entsprechend der gewünschten Farbe einverleibt werden.

Die biaxial orientierte Folie (I) kann nach dem gleichen Verfahren wie beim Bedrucken von Cellophan bedruckt werden, sodaß sich eine Druckfarbenschicht (II) mit einer ausreichend -hohen Haftung an dem Film ergibt. Anders ausgedrückt, kann selbst ohne vorhergehende Oberflächenbehandlung wie Coronaentladung die biaxial orientierte Folie (I) gemäß der Erfindung mit einer Druckfarbe bedruckt werden, die ein Cellulosederivat als Binder enthält. Das Bedrucken kann nach

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federn gewünschten Verfahren wie Gravürwalzenverfahren, Polsterwalzenverfahren oder Bügelüberzugsverfahren erfolgen.

Gewünsentenfalls kann die bedruckte Folie gemäß der Erfindung einer Oberflächenbehandlung wie Ultraviolettbestrahlung, Elektronenstrahlbestrahlung oder Coronaentladung unterworfen werden, ^ewünschtenfalls ist es auch möglich, ein niedrig-schmelzendes Polymeres wie Polypropylen oder Polyäthylen auf die bedruckte Oberfläche der Folie aufzuschichten und das beschichtete Produkt als Verpackungsmaterial zu verwenden. Ein Vinylidenchloridharzüberzug-.kann auf der Oberfläche der Folie gemäß der Erfindung ausgebildet werden, um Gasabschlußeigenschaften zu erhalten.

Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung im einzelnen.

Die verschiedenen in diesen Beispielen angegebenen Eigenschaften wurden nach folgenden Methoden gemessen.

I. Zugfestigkeit . .

Eine Folienprobe von 10 cm Länge und 1 cm Breite wurde mit einer Geschwindigkeit von 100 %/min bei Raumtemperatur und einer relativen Feuchtigkeit von 65% mit dem Gerät Tensilon UTM-III-500 (Produkt der Toyo Baldwin Co., Ltd.) gezogen. Eine Belastungs-Dehnungskarte wurde aus den Ergebnissen dieses Versuches hergestellt und die Bruchdehnung und die Festigkeit beim Bruch wurden aus der Karte bestimmt.

Bruchdehnung

Die Dehnung (%) der Probe beim Bruch, bezogen auf die ursprüngliche Länge.

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Festigkeit beim Bruch

Die erforderliche Kraft, um die Folie bei Raumtemperatur zu brechen, wird in Angaben der ausgeübten Kraft (kg/mm ) je Querschnittsflächeneinheit der ursprünglichen Folienprobe angegeben.

2. Dichte

Bestimmt in einem Gemisch aus n-Heptan und Kohlenstoff tetrachlorid bei 25⁰C nj.ch dem Schwimmverfahren.

3. Kontaktwinkel mit Wasser

Eine Folienprobe wurde während eines Tages und einer Nacht in einer bei einer Temperatur von 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 60% gehaltenen Atmosphäre stehengelassen und dann wurde unter den gleichen Temperaturen-Feuchtigkeitsbedingungen der Kontaktwinkel der Folie mit einem Tropfen destillierten Wasser mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm unter Anwendung eines Kontaktwinkelmeßgerätes vom Goniometertyp (Produkt der Elma Kogaku Go., Ltd.) gemessen.

4. Trübheit (Ausmaß der Trübung)

Bestimmt entsprechend JIS K6714 unter Anwendung eines HTR-Meßgerätes vom Integrierkugeltyp (Produkt der Nippon Seimitsu Kogaku Kabushiki Kaisha).

5. Haftung von Druckfarbe

(1) Bandabschälung

Ein 19 mm breites elektrisches Isolierband (Scotch Wr.56, Produkt der 3M, USA) wurde gegen die mit Druckfarbe überzogene Oberfläche einer Folie gedrückt. Ein T-Abschältest wurde mit einer Geschwindigkeit von 1000 mm/min unter Anwendung

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eines Zugtestgerätes ausgeführt und die Abschälfestigkeit der Druckfarbenschicht wurde bestimmt.

(2) Kräuselung

Die mit Druckfarbe überzogene Oberfläche einer Folie wurde mit beiden Händen 10-mal stark gekräuselt und das Ausmaß der Abschälung der Druckfarbe wurde beobachtet.

(3) Kratzer

Die mit Druckfarbe überzogene Oberfläche einer Folie wurde mit dem Fingernagel auf einer Glasplatte gekratzt und das Ausmaß der Abschälung wurde beobachtet.

6. Reibungskoeffizient

Der Koeffizient der statischen Reibung und der Koeffizient der dynamischen Reibung wurden unter einer Belastung von 200 g und einer Gleitgeschwindigkeit von 15 cm/min unter Anwendung eines Reibungskoeffizientmeßgerätes vom TKK-Typ (Produkt der Tester Sangyo K.K.) gemessen. Vor der Messung wurde die Probefolie einen Tag und eine Nacht in einer bei einer Temperatur von 20⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 65% gehaltenen Atmosphäre stehengelassen»

/u=f/p

' /u: Reibungskoeffizient

f; Reibungskraft

p: Auf die Folie ausgeübte Belastung

7. Behandlung in siedendem Wasser

Eine Folienprobe wurde in siedendes Wasser von 100⁰C bei Atmosphärendruck gebracht und während 45 min gekocht«, Die Probe wurde entnommen₉ an Luft getrocknet und dem im vorstehenden Abschnitt 5 beschriebenen Haftungstest unterworfen.

8. Oberflächengestalt

Ein Metall wurde auf der Oberfläche einer Filmprobe vakuumabgeschieden und durch ein Differentialinterferenzmikroskop (Produkt der Nikon Co., Ltd.) durch Reflektionsbeleuchtung bei 500-facher Vergrößerung beobachtet, um das Vorhandensein oder Fehlen von eliptischen Teilchen auf der Oberfläche zu bestimmen.

9. Kristallgröße

Die halbe Breite einer Probe wurde unter Anwendung einer Röntgenbeugungsvorrichtung gemessen. Die Kristallgröße der Probe wird entsprechend der folgenden Gleichung berechnet;

De 0-9 ^λ

B cos θ

worin D die Kristallgröße in S, B die halbe Breite und λ den Wert des K_a-Strahls (1,54 S) von Kupfer bedeuten.

Beispiele 1 bis 7 und Vergleichsbeispiele 1 bis 3

Polyäthylenterephthalat wurde durch Polymerisation in üblicher Weise hergestellt. Vor der Beendigung der Polymerisation wurden 20 Gew.% eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 4000, 6000, 11000, 20000, 150000 oder 300000 eingemischt. Dann wurde in üblicher Weise das Polymere aus einem Polymerisationsreaktor extrudiert und geschnitten, sodaß ein Stammpolymeres mit einem Gehalt von 20 Gew.% des Polyäthylenglykols erhalten wurde.

Zum "Vergleich wurde ein Polyäthylenterephthalat (Homopolymeres) in üblicher Weise hergestellt.

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Das Stammpolymere wurde mit dem Polyethylenterephthalat so gemischt, daß der Gehalt an PoIyäthylenglykol auf jeden der in Tabelle I angegebenen Werte eingestellt wurde. Das Gemisch wurde in üblicher Weise in eine Folienform schmelzextrudiert. Die erhaltene ungestreckte Folie wurde auf das 3,5-fache in Maschinenrichtung bei 90⁰C und auf das 3,8-fache in der Querrichtung bei 100⁰C gestreckt und dann bei 230T während 30 see wärmeverfestigt. Die erhaltene Folie hat eine Stärke von 12 /um.

Eine Schicht einer Druckfarbe für Cellophan (CL-S 709 White,Bezeichnung eines Produktes der Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)» das ein Cellulosederivat als Binder enthielt, wurde auf eine Oberfläche der gestreckten Folie zu einer Stärke von etwa 3 /u- aufgetragen und bei 80⁰C während 1min getrocknet. Das Produkt wurde auf Haftung der Druckfarbe entweder direkt oder nach'dem es der Behandlung in siedendem Wasser unterworfen worden war, untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I zeigt, daß die bedruckte Folie gemäß der Erfindung eine überlegene Haftung für die Druckfarbe besitzt und selbst nach der Behandlung in siedendem Wasser die Haftung der Druckfarbe ausreichend hoch ist_o

.Getrennt wurde eine 50/u dicke Polypropylenfolie auf die bedruckte Schicht der erfindungsgemäßen Folie unter Anwendung eines Klebstoffes vom Polyurethantyp trocken aufgeschichtet. Die Haftung der bedruckten Schicht war gut und selbst nach der Behandlung mit siedendem Wasser zeigte sich keine Abschälung zu der Grundfolie und der Druckfarbenschicht .

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Tabelle I

	PoIy- äthylen- glykol	Molekular gewicht	Bsp. 1	Bsp. 2 ' ^%	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Vergl. Bsp. (PoIy- äthyUsi- terephtba- lat)	-	Vergl. Bsp. 2	Vergl. Bsp. 3
	Gehalt (Gew.%)	6000	11000	20000	20000	20000	20000	15000C	)	1,399	4000	300000
	* Dichte der Folie (g/cm3)	2,5	2,5	2,2	2,5	5,0	7,5	2,5	67	2,5	2,5
CO	* Kontaktwinkel (°)	1,399	1,398	1,398	1,397	1,396	1,394	1,398	2,5	1,398	1,398
09810/08	* Trübung der Folie (%)	37	37	42	38	37	35	36	128	57	35
σ> ο	* Bruchdehnung (%) D	2,4	2,5	2,2	2,7	3,2	3,9	3,8	22,5	2,5	5,2
	* Bruchfestigkeit (kg/mm²) 1)	110	116	105	127	109	105	115	0,60/ 0,66	125	103
	* Reibungskoeffizient statisch/dynamisch	20,1	22,1	21,5	22,7	20,5	18,6	21,8	nein	21,9	20,8
	* Oberflächengestalt 2)	0,43/ 0,46	0,41/ 0,45	0,43/ 0,45	0,37/ 0,43	0,36/ 0,43	0,35/ 0,41	0,36/ 0,41	0,62/ 0,65	0,30/ 0,42
da	da	da	da	da.	da	' da	nein	da

Tabelle I (Fortsetzung)

	Bandabschäl- festigkeit	Bsp. 1	Bsp. 2	Bsp. 3	Bsp. 4	Bsp. 5	Bsp. 6	Bsp. 7	Vergl. Bsp. (PoIy- äthylen- tereph- thalat)	Vergl. Bsp. 2	Vergl. Bsp. 3
Haftung der Druck farbe	Kräuselung 3)	**400	* * 520	**450	«520	** 530	** 540	♦*510	3	80	** 520
Haftung der Druck farbe nach Behandlung mit sieden dem Wasser	Kratzer 3)	O	O	O	O	O	O	O	X	Δ	O
Bandabschäl- festigkeit	O	O	0	O	O	O	O	X	Δ	O
Kräuselung 3)	250	340	450	440	420	450	390	CM	20	430
Kratzer 3)	O	O	O	O	O	O	O	X	Δ	ο
O	O	O	O	O	O	O	X	Δ	O

Fußnote: 1) Zugrichtung war Maschinenrichtung.

2) 3)

"JA" bezeichnet das Vorhandensein von eliptischen Teilchen und "JMEIN" bezeichnet deren Wichtvorhandensein.

bedeutet gut, /\ ausreichend, /n · schlecht.'

Eigenschaften der Grundpolyesterfolie (biaxial orientierte Folie vor dem Bedrucken) Diese Werte bedeuten, daß die Druckfarbenschicht nicht abgeschält werden konnte.

CD CJI

Beispiele 8 und 9 und Vergleichsbeispiele 4 und 5

Unter Anwendung des gleichen Stammpolymeren mit einem Gehalt von 20 Gew.% Polyäthylenglykol mit einem Molekulargewicht von 20 000, wie in den Beispielen 3 bis 6 angegeben, wurden biaxial gestreckte Folien mit einem Gehalt von 2,5 Gew.96 Polyäthylenglykol hergestellt. Diese wurden bei verschiedenen Temperaturen (200 bis 252⁰C) während 2 see zur Bildung von Folien mit den in Tabelle II aufgeführten Dichten wärmeverfestigt. Die erhaltenen Folien hatten eine Stärke von 12yum.

Eine Oberfläche jeder dieser Folien wurde mit einer Druckfarbe für Cellophan in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 7 und in Vergleichsbeispielen 1 bis 3 bedruckt. Die Ergebnisse der Bestimmungen sind-· in Tabelle II aufgeführt.

Tabelle II zeigt, daß die bedruckten Folien gemäß der Erfindung entweder als solche oder nach der Behandlung mit siedendem Wasser eine gute Haftung der Druckfarbenschicht zeigten.

Hl,

Getrennt wurde eine 50 /u dicke Polypropylenfolie auf die bedruckte Schicht jeder dieser Folien gemäß der Erfindung mittels eines Klebstoffes vom Polyurethantyp trocken aufgeschichtet. Diese beschichteten Folien zeigten eine gute Haftung selbst nach der Behandlung in siedendem Wasser und es wurde keine Abschälung zwischen der Grundfolie und der Druckfarbenschicht beobachtet.

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Tabelle II

CD O CD

	Molekulargewicht	r	Bandabschäl- festigkeit	Beispiel 8	Beispiel 9	Vergleichs beispiel 4	Vergleichs beispiel 5
Poly äthylen- glykol	Gehalt (Gew.90	r nach mit Was-	Kräuselung 3)	20 000	20 000	20 000	20 000
Wärmeverfestigungstemperatur (⁰C)	Kratzer 3)	2,5	2,5	2,5	2,5
* Dichte der Folie (g/cm³)	Bandabschäl festigkeit	230	240	200	252
»if Kontaktwinkel mit Wasser (Grad	Kräuselung 3)	1,395	1,402	1,390	1 ,404
* Trübung der Folie (%)	Kratzer 3)	) 41	35	45	29
% Bruchdehnung 1) {%)	2,6	2,3	2,9	2,0
¥ Bruchfestigkeit 1) (kg/mm²)	' 112	113	97,6	115 j
$ Reibungskoeffizient (statisch/dynamisch)	22,5	18,5	25,3	14,1
Haftung de Druckfarbe	0,41/0,44 .	0,37/0,43	0,41/0,52	0,36/0,42
	** 520	** 530	130	250
	O	O	A	A
Haftung de Druckfarbe	O	O	A	A
Behandlung siedendem ser	420	460	40	130
O	O	X	A
O	O	X	A

1), 3), * und * ^ haben die gleiche Bedeutung wie in der Fußnote von Tabelle

Beispiele 10 bis 14 und Vergleichsbeispiele 6 und 7

Polyäthylenterephthalat wurde durch Polymerisation in üblicher Weise hergestellt und 20 Gew.% eines PoIyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 20 000 wurden vor der Beendigung der Polymerisation zugegeben. Dann wurde das Polymere aus dem Polymerisationsreaktor ausgetragen und in üblicherweise zu einem Stammpolymeren mit einem Gehalt von 20 Gew.% Polyäthylenglykol geschnitten. Polyäthylenterephthalat-Homopplymeres wurde mit dem Stammpolymeren so vermischt, daß der Gehalt an Polyäthylenglykol im fertigen Gemisch 2,1 Gew.% wurde. Das Gemisch wurde zur Folienform in üblicher Weise schmelzextrudiert und die erhaltene ungestreckte Folie wurde auf das 3,5-fache in der Maschinenrichtung bei 90⁰G und auf das 3,8-fache in der Querrichtung bei 100³C gestreckt. Die gestreckte Folie wurde während 30 see bei den jeweils in Tabelle III angegebenen Temperaturen wärmeverfestigt. Die erhaltenen Folien hatten eine Stärke von 12/um.

Eine auf Druckschicht aus einer Druckfarbe für Cellophan mit dem Gehalt eines Cellulosederivats als Binder wurde auf einer Oberfläche jeder der Folien zu einer Stärke von etwa 2 /u'in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 7 und in Vergleichsbeispielen 1 bis 3 ausgebildet und bei 80⁰C während 1 min getrocknet. Der erhaltene Schichtbogen wurde auf die Haftung der Druckfarbe entweder direkt oder nach der Behandlung in siedendem Wasser untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle III enthalten.

Tabelle III zeigt, daß die bedruckten Folien gemäß der Erfindung eine überlegene Haftung für Druckfarbe besitzen.

909810/0860

Tabelle III

CD O CD

	Molekulargewicht	Bandabschäl festigkeit	Bsp. 10	Bsp. 11	Bsp. 12	Bsp. 13	Bsp. 14	Vergl. Bsp. 6	Vergl. Bsp. 7
PoIy- äthylen- glykol	Gehalt (Gew.%)	Kräuselung 3)	20000	20000	20000	20000	20000	20000	20000
Wärmeverfestigungstemperatur (⁰C)	Kratzer 3)	.2,1	2,1	2,1	2,1	2,1	2,1	2,1
* Dichte der Folie (g/cm³)	210	215	225	230	245	200	190
f Kontaktwinkel (°)	1,393	1,394	1,395	1,396	1,401	1,388	1,382
Kristallgröße in der (10O)- Ebene (Ä)	40	39	35	34	32	49	55
Haftung der Druckfarbe	56	62	67	71	78	52	47
	480	**520	*# 530	*# 540	** 540	170	80
	O	O	O	O	O		X
	O	O	O	O	O		X

3)j* und * *■ haben die gleiche Bedeutung wie in der Fußnote zu Tabelle I,

ro co co

Claims

Patentansprüche

(I) einer biaxial orientierten Polyesterfolie mit einem Gehalt von mehr als 2 Gew.% bis 10 Gew.% eines PoIyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 200 000 und einer Dichte von 1,390 bis 1,410, wobei die Folie aus einem Polyester aufgebaut ist, worin mindestens 80 Gew.% der gesamten Struktureinheiten aus Äthylenterephthalateinheiten bestehen, und

(II) einer aufgedruckten Schicht, welche aus einer Druckfarbe mit dem Gehalt eines Cellulosederivats als Binder gebildet ist, wobei die aufgedruckte Schicht auf mindestens einem Teil der Oberfläche der Folie (I) aufgebracht ist_o
2. Polyesterfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxial orientierte Polyesterfolie (I) eine Kristallgröße in Richtung der (iOO)-Ebene, bestimmt durch Röntgenbeugung, von mindestens 55 1 besitzt.
3. Polyesterfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die biaxial orientierte Polyesterfolie (I) durch Vermischen eines Polyäthylenglykol enthaltenden Polyesterstammpolymeren mit einem Polyester mit einem Gehalt von mindestens 80 Gew.%, bezogen auf die gesamten Struktureinheiten, an Äthylenterephthalateinheiten,." sodaß der Gehalt an Polyäthylenglykol im fertigen Gemisch mehr als 2 Gew.% bis zu 10 Gew.% wurde und wobei das Stammpolymere durch Zusatz von 4 bis 40 Gew.% eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 200 000 zu einem Copolyester aus mindestens 80 Gew.96, bezogen auf die gesamten Struktureinheiten an Äthylenterephthalateinheiten vor Beendigung der Polymerisation und anschließender Beendigung der Polymerisation erhalten wurde, Schmelzextrudierung des erhaltenen

§09610/08i

~^>2~ 283705?

Gemisches zu Folienform, Streckung der Folie "bei einer Temperatur von 70 bis 13O³C auf der 2,5- bis 5,0-fache in der Maschinenrichtung und auf das 2,0- bis 5,0-fache in der Querrichtung und Wärmeverfestigung der erhaltenen gestreckten Folie bei einer Temperatur von 210 bis 250⁰C während 1 bis 120 see erhalten wurde»

4ο Verfahren zur Herstellung einör biaxial orientierten Polyesterfolies welche die Ausbildung einer gut haftenden aufgedruckten Schicht durch eine Druckfarbe mit dem Gehalt eines Cellulosederivats als Binder erlaubt, dadurch gekenn= zeichnet, daß

(1) ein Polyäthylenglykol enthaltendes Polyesterstammpolymere s mit einem Polyester aus mindestens 80 Gew_o%_s bezogen auf die gesamten Struktureinheiten, an Äthylenglykolterephthalateinheiten, sodaß der Gehalt an Polyäthylen glykol im fertigen Gemisch mehr als 2 Gew«% bis zu 10 wird, wobei das Stammpolymere durch Zusatz von 4 bis 40 eines Polyäthylenglykols mit einem Molekulargewicht von 5000 bis 200 000 zu einem Polyester aus mindestens 80 Gew»%, bezogen auf die gesamten Struktureinheiten, an Äthylenterephthalateinheiten vor der Beendigung der Polymerisation und anschließende Beendigung der Polymerisation erhalten wurde, vermischt xvird₉

(2) das erhaltene Gemisch zu Folienform schmelzextrudiert wird₉

(3) die Folie bei einer Temperatur von 70 bis 130⁰C auf das 2₉5~ bis 5_s0-fache in Maschinenrichtung und auf das 2jO° bis 5jO=fache in der Querrichtung gestreckt wird und

(4) die erhaltene gestreckte Folie bei einer Temperatur von 210 bis 25O⁰C während 1 bis 120 see wärmeverfestigt

wird ο

osöio/oaao