DE1044399B

DE1044399B - Process for improving the adhesive properties of polyethylene terephthalate surfaces

Info

Publication number: DE1044399B
Application number: DEI11931A
Authority: DE
Inventors: William Elliott Frew Gates
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1955-07-13
Filing date: 1956-07-10
Publication date: 1958-11-20
Also published as: GB802974A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbesserung der Hafteigenschaften von Polyäthylenterephthalatoberflächen.The present invention relates to a method to improve the adhesive properties of polyethylene terephthalate surfaces.

Bekanntlich bat Polyäthylenterephthalat nur eine geringe Tendenz, an der Oberfläche anderer Stoffe zu haften; ader Druckfarben oder andere Flüssigkeiten zu absorbieren oder anzunehmen. Wenn demgemäß der Versuch gemacht wird, eine Oberfläche aus PoIyäthylentereplhithalat zu. bedrucken, so haftet dieser Druck nicht fest an dieser Oberfläche. Wenn, auf einen solchen Abdruck ein Klebestreifen aufgedrückt und dieser dann von der Polyäthylenterephtnalatoberfläche rasch abgezogen wird, so bleibt der Druck eher andern Klebestreifen haften als an der Polyätbylenterepbthalatoberfläche. It is well known that polyethylene terephthalate only asked one little tendency to stick to the surface of other fabrics; or printing inks or other liquids absorb or accept. Accordingly, if the attempt is made, a surface made of polyethylene terephthalate to. print, this print does not adhere firmly to this surface. If so, on one such an impression an adhesive strip is pressed and this is then removed from the polyethylene terephthalate surface is peeled off quickly, the print will stick to other adhesive strips rather than to the polyethylene terephthalate surface.

Durch die vorliegende Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zum Verbessern der Hafteigenschaften von Polyäthylenterephthalaten vorgeschlagen, wodurch eine verbesserte Haftfähigkeit von Druckfarben auf Polyäthylenterephthalatoberflächen erzielt wird.The present invention now provides a method for improving the adhesive properties of Polyethylene terephthalates have been proposed, which improves the adhesiveness of printing inks Polyethylene terephthalate surfaces is achieved.

Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Verbesserung der Haftfähigkeit einer · Polyäthylenterephthalatoberfläche darin, daß die betreffende Oberfläche der Einwirkung von Ozon ausgesetzt wird, wobei die Oberfläche auf einer Temperatur von nicht weniger als 150° C gehalten wird.According to the invention there is the method of improving the adhesiveness of a polyethylene terephthalate surface in that the surface in question is exposed to the action of ozone, wherein the surface is kept at a temperature not lower than 150 ° C.

Es wurde nun gefunden, daß, obwohl das Aussetzen einer Polyäthylenterephthalatoberfläche bei Zimmertemperatur einer ozonhaltigen Atmosphäre keine wesentliche Änderung der Hafteigenschaften der betreffenden Oberfläche herbeiführt, selbst wenn dies sich über einige Stunden erstreckt, eine Behandlung der warmen Oberfläche mit einer solchen Atmosphäre für nur eine kurze Zeitdauer eine wesentliche und überraschende Verbesserung, der Hafteigenschafteni zur Folge hat, insbesondere gegenüber Druckfarben.It has now been found that although exposure to a polyethylene terephthalate surface is at room temperature an ozone-containing atmosphere does not significantly change the adhesive properties of the relevant Causes a treatment of the surface, even if this extends over a few hours warm surface with such an atmosphere for only a short period of time an essential and surprising Improvement that results in adhesive properties, especially with respect to printing inks.

Im allgemeinen ist es nicht wünschenswert, die Polyäthylenterephthialatoberfläche einer derartigen Temperatur auszusetzen, daß eine Erweichung· derselben stattfindet. Eine etwaige auftretende Erweichung darf nicht so weit fortschreiten, daß eine Zerstörung der Oberfläche erfolgt. Die Oberfläche kann jedoch von der Herstellung des Terephthalatgegens.tandes, beispielsweise dtuireh Auspressen aus einer Schmelze oder durch andere Verfahren, noch weich sein. In solchen Fällen kann die erweichte Oberfläche der Behandlung gemäß der Erfindung unterworfen werden, und hierbei wiird eine wesentliche Verbesserung der Hafteigejuäcbaften erzieltIn general, it is not desirable to have the polyethylene terephthalate surface such Exposure to temperature so that softening of the same takes place. Any softening that occurs must not proceed so far that the surface is destroyed. The surface can, however from the production of the Terephthalatgegens.tandes, for example dtuireh pressing out of a Melt or by other methods, still be soft. In such cases the surface may soften be subjected to the treatment according to the invention, and this is a substantial improvement the Hafteigejuäcbaften achieved

Wenn eine Erweichung der Polyäthylenterephthalaitoberfläche nicht erwünscht ist, so kann das Verfahren in sehr befriedigender Weise derart durchgeführt werden, daß die Oberfläche auf eine Temperatur von 150 bis 220° C erwärmt wird.When a softening of the polyethylene terephthalate surface is not desired, the process can be carried out very satisfactorily in such a way that that the surface is heated to a temperature of 150 to 220 ° C.

zur Verbesserung der Hafteigenschaften von Polyäthylenterephthalatoberflächento improve the adhesive properties of polyethylene terephthalate surfaces

Anmelder:Applicant:

Imperial Chemical Industries Limited, LondonImperial Chemical Industries Limited, London

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5,Dipl.-Ing. A. Bohr, Dipl.-Ing. H. Bohr, Munich 5,

und Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,and Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde, Drakestr. 51,

PatentanwältePatent attorneys

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 13. Juli 1955Claimed Priority: Great Britain July 13, 1955

William Elliott Frew Gates,William Elliott Frew Gates,

Welwyn Garden City (Großbritannien),Welwyn Garden City (UK),

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Die Polyäthylenterephtihalatoberfläcbe kann, auf die erforderliche Temperatur durch irgendein geeignetes Verfahren erwärmt werden, entweder bevor die Oberfläche der Ozoneinwirkung ausgesetzt wird oder gleichzeitig mit dieser Einwirkung. Beispielsweise kann die betreffende Oberfläche in einem Ofen durch Berührung mit einer warmen Oberfläche erwärmt werden, durch Strahlierhitzer, indem eine Flamme eine kurze Zeit auf die Oberfläche einwirkt, oder mit Hilfe von Warmluftstrahlen, wobei sie einer ozonisierten Atmosphäre ausgesetzt wird, während sie erwärmt wird oder unmittelbar darauf. Die ozonisierte Atmosphäre kann aber auch selbst erwärmt werden, und dies kann ausreichend sein, um die Polyäthylenterephehalatoberfläche aiuf die erforderliche Temperatur zu erwärmen, wenm die Zeit der Einwirkung genügend groß isit.The Polyäthylenterephtihalatoberfläcbe can, on the required temperature to be heated by any suitable method either before the surface exposed to the action of ozone or simultaneously with this action. For example the surface in question can be heated in an oven by touching a warm surface, by radiant heater by putting a flame a acts on the surface for a short time, or with the help of jets of warm air, thereby ozonating an Atmosphere while it is being heated or immediately afterwards. The ozonated atmosphere but can also be heated itself, and this can be sufficient to protect the polyethylene terephehalate surface to warm to the required temperature if the time of exposure is sufficient big isit.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren kann erfolgreich so 'durchgeführt werden, daß die erwärmte Fofyäthylenterephthalatoberfläche einer Atmosphäre ausgesetzt wird, welche sehr geringe Prozentgehalte an Ozon enthält. Ozonisierte Luft, welche durch die üblichen Verfahren hergestellt worden ist uand welche etwa 3 bis 8% Ozon enthält, hat sich als sehr brauchbar erwiesen. Die üblichen Verfahren zur Herstellung solcher ozonisierten Luft bestehen darin, daß. trockene Luft oder Sauerstoff einer stillen Entladung von Elektrizität ausgesetzt werden. Bei einemThe process forming the subject of the invention can be carried out successfully so 'that the heated Fofyäthylenterephthalatfläche one Atmosphere containing very low percentages of ozone. Ozonized air, which has been prepared by conventional methods and which contains about 3 to 8% ozone has been found to be proved very useful. The usual methods of producing such ozonated air are: that. expose dry air or oxygen to a silent discharge of electricity. At a

derartigen Verfahren wird beispielsweise eine Apparatur verwendet, welche aus zwei konzentrischen Rohren besteht, vom denen das· innere auf seiner inneren Oberfläche mit einer Metallfolie oder einem Film belegt ist, der mit eimern elektrischen! Anschluß in Verbindung steht, und deren Außenseite an der. äußeren Oberfläche ebenfalls mit einer Metallfolie oder einem Filiflyversehen ist, an dem ein zweiter elektrischer Anschluß angebracht ist, wobei diese beiden Anschlüsse mit einer Induktionsspule verbunden sind. Durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen diesen beiden konzentrischen Rotoren wird ein langsamer Strom von trockener Luft oder Sauerstoff hindurchgeleditet, und dieser wird hierbei der Einwirkung einer stiilen Entladung der Elektrizität ausgesetzt. Das aus dem ringförmigen Raum austretende Gas enthält Ozon, und das Gas kann, dann über die erwärmte Polyäthylenterephtfaalatoberfläche geleitet werden, deren Hafteigensehaften verbessert werden sollen. Die Zeitdauer, der die betreffende Oberfläche der ozonisierten Atmo-Sphäre ausgesetzt werden muß, um die gewünschte Verbesserung der Hafteigenschaften der Polyäthylenterephthalatoberfläohe herbeizuführen, hängt hauptsächlich von der Temperatur dieser Oberfläche und von der Konzentration des· Ozons in der Atmosphäre ab. Eine geeignete Zeitdauer für die Behandlung· bei bestimmten. Konzentrations- und Temperaturbediingnngen läßt sich leicht durch einen Vorversuch ermitteln. such a method is, for example, an apparatus used, which consists of two concentric tubes, of which the inner on its inner The surface is covered with a metal foil or a film, which with buckets of electric! Connection in connection stands, and its outside on the. outer Surface is also provided with a metal foil or a Filifly, to which a second electrical connection is attached, these two terminals are connected to an induction coil. Through the annular space between these two concentric rotors is a slow flow of dry air or oxygen passed through, and this is exposed to the influence of a silent discharge of electricity. That from the ring-shaped The gas leaking from the room contains ozone, and the gas can then pass over the heated polyethylene terephthalate surface whose adhesive properties are to be improved. The length of time that the surface in question of the ozonized atmosphere must be exposed to the desired Improvement of the adhesive properties of the polyethylene terephthalate surface cause depends mainly on the temperature of this surface and on the concentration of ozone in the atmosphere away. A suitable length of time for treatment · at certain. Concentration and temperature conditions can easily be determined by a preliminary test.

Infolge der unangenehmen Eigenschaften von Ozon, wenn dieses Gas längere Zeit lang eingeatmet wird, ■ ist es zweckmäßig, das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren in.- einem im wesentlichen abgeschlossenen Raum durchzuführen, dem das ozonisierte Gas vorzugsweise durch entsprechende Zufübrutigs- und Ableitungsrohre zugeführt wird.As a result of the unpleasant properties of ozone when this gas is inhaled for a long time, ■ it is expedient that the process forming the subject of the invention is essentially completed To carry out the room to which the ozonated gas is preferably added by and discharge pipes are supplied.

Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren kann dazu verwendet werden, die Hafteigenschaften, von Polyättiylenterephthalat, das in irgendeiner Form vorliegt, beispielsweise im Form von FiI-men, Belägen, Blättern und Rohren, zu verbessern. Das Verfahren ist besonders brauchbar zur Behandlung der Oberflächen von Filmen, welche ausgezeichnete Eigenschaften für Verpackungszwecke besitzen und die demgemäß Oberflächen aufweisen sollen, welche sich leicht bedrucken lassen.The process forming the subject of the invention can be used to improve the adhesive properties of polyethylene terephthalate, which is used in any Form is present, for example in the form of films, coverings, sheets and pipes to improve. The method is particularly useful for treating the surfaces of films which have excellent Have properties for packaging purposes and which should accordingly have surfaces which can be easily printed on.

Polyäthylentereplithalatfilm kann durch das. den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren behandelt werden, während dieser sich noch in einem, ungestreckten Zustand befindet oder wenn er bereits gestreckt worden, ist, um eine Orientierung herbeizur zuführen, worauf er dann durch Wärmebehandlung erhärtet wird. Wenn der Film schon gestreckt, jedoch nicht durch Wärmebehandlung erhärtet worden, ist, sollte er in einem entsprechenden Spannungszustanid gehalten werden, tun, eine Schrumpfung zu verhindern, während er für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung erwärmt wird. Dieses Verfahren kann aber auch gleichzeitig mit der Wärmebehandlujig zweck Erhärtung des Filmes durchgeführt werden, wobei die zugeführte Wärme sowohl dazu dient, den Film in dem orientierten Zustand zu erhärten, als auch die Reaktion des Ozons auf der Oberfläche herbeizuführen·. Wenn der Film bereits durch Wärmebehandlung erhärtet worden ist, ist es erforderlich, diesen in einem entsprechend gespannten Zustand zu halten, um eine Schrumpfung zu verhindern, jedoch nur, wenn dieser für die Ozonbehandlung auf eine Temperatur erwärmt wird, die beträchtlich oberhalb der Wärmebehandlungs-temperatur für die Erhärtung liegt.Polyethylene terephthalate film can be treated by the subject invention while it is still in an unstretched state or if it has already been stretched to provide orientation, after which it is then hardened by heat treatment. If the film has already been stretched but not set by heat treatment, it should be kept in an appropriate state of tension, to prevent shrinkage, while it is heated for the practice of the method according to the invention. This process can also be carried out at the same time as the heat treatment for the purpose of hardening the film, the heat supplied serving both to harden the film in the oriented state and to bring about the reaction of the ozone on the surface. If the film has already been hardened by heat treatment, it is necessary to keep it in a correspondingly tensioned state in order to prevent shrinkage, but only if it is heated for the ozone treatment to a temperature which is considerably above the heat treatment temperature for the hardening lies.

Das den Gegenstand! der Erfindung bildende Verfahren ist im folgenden· Beispiel erläutert.That the object! Methods forming the invention is explained in the following example.

BeisipielExample

Ein fortlaufender Polyäthylenterephthalatfilm einer Stärke von 0,025 mm wurde nach unten mit einer Geschwindigkeit von 3 m/Min, durch eine senkrechte 3 m hohe kastenartige Kammer einer Tiefe von 150mm geleitet, wobei diese Kammer an der Vorder- und Rückseite mit Glasscheiben versehen war. Durch diese Glasscheiben· hindurch wurde das Innere der Kammer erwärmt, und zwar mittels einiger Infrarotlampen, wodurch auch der Film erwärmt wurde. In der beschriebenen Weise hergestellte ozonisierte Luft wurde auf eine Temperatur von 180° C erwärmt und kontinuierlich im Gegensinn zu der Vorschiubrichtuing des Filmes durch die Kammer geleitet. Der Film trat in die Kammer ein und verließ diese durch Ventile. Ein entsprechendes Auslaßrohr für die ozonisierte Luft war an der Oberseite der Kammer vorgesehen. Beim Austritt a-us der Kammer lief der behandelte Film zum Abkühlen über einige kalte Walzen, worauf er dann in einer Umlauf druckmaschine unter Verwendung einer entsprechenden Druckfarbe bedruckt und schließlich getrocknet wurde. Wenn auf die so behandelte und bedruckte Oberfläche des Filmes ein. Klebestreifen aufgeklebt wurde, so kannte dieser abgezogen werden, ohne daß er den Druck mitriß. Wenn ein ähnlicher Filmstreifen auf diese Weise bedruckt wurde, ohne daß er vorher der Ozoneinwirkung ausgesetzt war, wurde der Druck kn diesem Falle vollkommen von dem Klebstreifen mitgerissen.A continuous film of polyethylene terephthalate 0.025 mm thick was pulled down at a speed of 3 m / min, through a vertical 3 m high box-like chamber 150 mm deep this chamber was provided with panes of glass on the front and back. By the interior of the chamber was heated through these panes of glass, by means of some infrared lamps, which also heated the film. Ozonated air produced in the manner described was heated to a temperature of 180 ° C. and continuously in the opposite direction to the direction of advance of the film passed through the chamber. The film entered the chamber and exited through valves. A suitable outlet pipe for the ozonated air was provided at the top of the chamber. On exiting the chamber, the treated film ran over a few cold rollers to cool, whereupon he then printed in a rotary printing machine using an appropriate printing ink and was finally dried. If on the so treated and printed surface of the film. Adhesive tape was glued on, it could be peeled off without dragging along the print. If a similar one Filmstrip was printed in this way without first being exposed to the action of ozone In this case, the pressure was completely carried away by the adhesive tape.

Claims

Claims;

1. Process for improving the adhesive properties of polyethylene terephthalate surfaces, characterized in that the surface is exposed to the action of ozone, whereby it is kept at a temperature not lower than 150 ° C.

Process according to Claim 1, characterized in that the polyethylene terephthalate surface is kept at a temperature of 150 to 220 ° C.

3. Procedure! according to claim 1 and 2, characterized in that. the surface of the action exposed to ozonated air between

'Contains 3 and 8 ^e / o ozone. ^, -'""'

4. Procedure! according to claims 1 to 3, characterized in that the polyethylene terephthalate in the form of a film which is in a stretched, oriented state.