DE19510959A1

DE19510959A1 - Verfahren zum Entschichten beschichteter Folien

Info

Publication number: DE19510959A1
Application number: DE1995110959
Authority: DE
Inventors: Walter Dr Ball; Cornelia Martynus; Niels Dr Spannhake
Original assignee: DuPont de Nemours Deutschland GmbH
Current assignee: DuPont de Nemours Deutschland GmbH
Priority date: 1995-03-25
Filing date: 1995-03-25
Publication date: 1996-09-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entschichten von beschichteten Folien, insbesondere von beschichteten Polyesterfolien.

Beschichtete Folien werden auf verschiedenen Gebieten der Technik benutzt, beispielsweise als photographische und magnetische Aufzeichnungsmaterialien, als Zeichen- und Montagefolien und als Prägefolien. Die Beschichtung ist dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt. Sie besteht oft aus mehreren Schichten, die sowohl als Haft- als auch als Trennschichten fungieren und auch weitere Bestandteile wie Pigmente, Metallpulver oder magnetische Pulver enthalten können. Die Bindemittel dieser Schichten können sowohl hydrophil als auch hydrophob sein, wobei Schichten beider Arten übereinander angeordnet sein können. Oft wird die Zusammensetzung solcher Schichten von den Herstellern der Materialien geheimgehalten.

Bei photographischen Aufzeichnungsmaterialien trägt die Polyesterfolie üblicherweise zunächst eine Haftschicht, meist aus einem chlorierten Vinylpolymer, und darauf komplexe Schichten mit einer Matrix aus hydrophilen Kolloiden, meist Gelatine. Die Beschichtungen von magnetischen Aufzeichnungsmaterialien bestehen dagegen üblicherweise aus magnetischen Pulvern, die in eine Matrix aus Vinylchlorid- Copolymeren, Polyestern, Polyurethanen oder anderen organischen Bindemitteln, die auch vernetzt sein können, eingebettet sind. Sie können auch eine Haftschicht ähnlich der bei photographischen Materialien sowie eine Rückseitenbeschichtung aufweisen. Prägefolien haben wiederum eine andere Zusammensetzung, die je nach dem dekorativen Zweck und dem Verarbeitungsverfahren sehr verschieden sein kann. Im allgemeinen ist mindestens eine Trennschicht, eine Schutzschicht für die Dekorschicht nach dem Übertragen, die Dekorschicht selbst, sowie auf der Außenseite eine klebende Verbindungsschicht vorhanden. Letztere ist im allgemeinen hydrophob, beispielsweise aus PVC, Nitrocellulose, Polyurethan oder Polyethylen, und erschwert den Angriff wäßriger Entschichtungslösungen. Die Dekorschicht kann Metallschichten enthalten, die ebenfalls eine Sperrwirkung besitzen.

Eine Reihe von Veröffentlichungen beschreibt Verfahren und Mittel zum Entschichten sortenreiner beschichteter Folien.

So schlagen beispielsweise die US-Patentschriften 47 99 954, 47 65 835 und 46 12 057 die Behandlung von Abfällen photographischer Materialien zur Rückgewinnung des in diesen enthaltenen Silbers und der Polyesterfolien mit stark alkalischen Lösungen bei erhöhter Temperatur unter Zusatz von Aminen oder Oxydationsmitteln oder unter hoher Scherbeanspruchung vor.

Um dabei auch die üblicherweise vorhandene Haftschicht aus hydrophobem Polyvinylidenchlorid vom Polyester zu entfernen, lehren die US 53 66 998 und die US 52 86 463 sowie die internationale Anmeldung WO 93 19 389, den alkalischen Entschichtungslösungen noch ein Netzmittel und ggf. einen reduzierenden Zucker und/oder Natriumboranat zuzusetzen. Zur Ausfällung des Polyvinylidenchlorids wird die Entschichtungslösung wieder mit Säure versetzt. Diese Verfahren verbrauchen große Mengen ätzender Chemikalien und erzeugen beträchtliche Mengen von Neutralsalzen.

Schließlich ist schon vor längerer Zeit vorgeschlagen worden (GB 14 32 000 und GB 14 45 168), zur Entfernung der hydrophilen Bindemittelschichten und der hydrophoben Haftschichten photographischer Materialien polare aprotische Lösungsmittel wie Dioxan, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, Hexamethylphosphamid, in reiner Form oder in Mischungen anzuwenden. Solche Lösemittel sind jedoch teuer und auch feuergefährlich und/oder gesundheitsschädlich.

Insbesondere besteht das Bedürfnis nach einem Entschichtungsverfahren für beschichtete Polyesterfolien, welches sowohl für sortenreine Materialien als auch für Mischungen von Materialien, die für verschiedene Verwendungen hergestellt worden waren, geeignet ist.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein sicheres, umweltverträgliches und für die Gesundheit der Beschäftigten ungefährliches Verfahren anzugeben, mit dem beschichtete Folien, insbesondere Polyesterfolien, aus verschiedenen Anwendungsbereichen, insbesondere Abfälle solcher Folien, sowohl von hydrophilen als auch von hydrophoben Beschichtungen befreit werden können, so daß ein reines wiederverwendbares Polyestermaterial erhalten wird.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Entschichten von beschichteten Folien, insbesondere von beschichteten Polyesterfolien, durch Behandeln mit einer wäßrigen Entschichtungslösung bei erhöhter Temperatur, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Entschichtungslösung alkalisch ist und einen Glykoldiether der allgemeinen Formel (I) enthält,

R₁ - O - (C_mH_2mO)_n - R2, (I)

worin bedeuten
R₁, R₂ gleich oder verschieden jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
m, n jeweils 2 oder 3.

Bevorzugt werden Dialkylether des Diethylenglykols verwendet, insbesondere Diethylenglykoldimethylether und/oder Diethylenglykoldiethylether.

Eine bevorzugte Entschichtungslösung enthält den Glykoldiether in einer Konzentration von mindestens 5, besonders bevorzugt von mindestens 8 Gewichtsprozent. Die obere Grenze für die Konzentration ist je nach dem verwendeten Glykoldiether verschieden und richtet sich nach der Mischbarkeit mit Wasser, nach dem Flammpunkt der wäßrigen Lösung und auch nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Sie liegt vorzugsweise nicht über 20 Gewichtsprozent.

Die Alkalität der Entschichtungslösung wird bevorzugt durch Zusatz eines Alkalihydroxids, beispielsweise Lithium-, Natrium- oder Kaliumhydroxid, herbeigeführt, dessen Konzentration sich danach bestimmt, daß einerseits die Entschichtungswirkung ausreichend ist, andererseits aber die Polyesterfolie selbst nicht angegriffen wird. Besonders bevorzugt sind Entschichtungslösungen, die mindestens 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthalten.

Die Entschichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 60 und 90°C.

Die Behandlungszeit richtet sich nach der Art der zu entfernenden Beschichtungen und der Behandlungstemperatur. Sie liegt bevorzugt zwischen 10 und 45 Minuten.

Um die Wirksamkeit des Verfahrens zu erhöhen, kann man vor der Anwendung der Entschichtungslösung die Polyesterfolien mit einer rein wäßrigen Lauge vorbehandeln, beispielsweise mit einer Alkalihydroxidlösung wie Natronlauge mit ebenfalls mindestens 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid.

In der Entschichtungslösung sind nach Gebrauch die Bestandteile der Beschichtungen suspendiert bzw. gelöst. Eine solche gebrauchte Lösung läßt sich aufarbeiten, indem man sie über ein Adsorptionsfilter leitet. Dabei werden die suspendierten Teilchen zurückgehalten und die gelösten, meist ebenfalls polymeren Bestandteile am Filter adsorbiert. Das Material des Adsorptionsfilter kann zum Beispiel aus Zellulose, Kieselgel oder Ton bestehen. Als besonders geeignet hat sich ein Aktivkohlefilter erwiesen. Vor dieser Filtration können die suspendierten Teilchen auch abgetrennt werden, beispielsweise durch Siebe oder Zentrifugen.

Es hat sich auch als zweckmäßig erwiesen, anstelle einer einfachen Behandlung mit Entschichtungslösung nach einer gewissen Zeit die Lösung zu entfernen und die Behandlung mit einer frischen Entschichtungslösung einmal oder mehrfach zu wiederholen. Ein solches zwei- bzw. mehrstufiges Verfahren wird zweckmäßig nach dem bekannten Verfahren einer Gegenstrom- Kaskade durchgeführt. Dabei wird in der letzten Stufe, in der die fertig entschichtete Polyesterfolie erzeugt wird, frische Entschichtungslösung eingesetzt. Diese Lösung wird nach der Behandlung zur Behandlung in der vorletzten Stufe verwendet usw.

Die so aufgearbeitete Entschichtungslösung kann wie eine frische Lösung wiederverwendet werden. Nach mehrfacher Aufarbeitung kann es zweckmäßig sein, die Konzentration an Glykoldiether und Alkali zu prüfen und nötigenfalls durch Zugabe dieser Wirkstoffe auf den Sollwert einzustellen.

Selbstverständlich ist es auch zweckmäßig, nach der letzten Anwendung der Beschichtungslösung die Polyesterfolie zu spülen. Dies kann mit einer geringen Menge Wasser geschehen. Auch hierbei läßt sich das Gegenstrom-Kaskaden-Verfahren anwenden. Dabei entsteht nur eine geringe Menge Abwasser, die zur Herstellung frischer Entschichtungslösung verbraucht werden kann. Schließlich wird die entschichtete Polyesterfolie getrocknet.

Die Beschichtungslösungen können weitere aus dem Stand der Technik bekannten Zusätze enthalten, beispielsweise oberflächenaktive Stoffe, die die Wiederanlagerung der suspendierten Schichtteilchen an die Polyesterfolie verhindern.

Es ist auch zweckmäßig, die Polyesterfolie während der Behandlung zu bewegen, zum Beispiel durch Rühren, Einblasen von Gasen wie Luft oder Stickstoff oder Umpumpen des Reaktionsgemisches. Dabei braucht jedoch gewöhnlich keine starke Scherwirkung wie bei bestimmten Verfahren nach dem Stand der Technik erzeugt zu werden, da der Entschichtungsvorgang ausschließlich physikalisch-chemisch und nicht mechanisch erfolgt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entschichtete Polyesterfolie kann ohne weitere Bearbeitung aufgeschmolzen und in bekannter Weise zu neuen Polyesterprodukten verarbeitet werden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Darin bedeutet % stets Gewichtsprozent.

Beispiel 1

Prägefolien verschiedener Hersteller mit verschiedenen Dekorschichten (metallisch blau, rot, gold und silber, matt schwarz, rot und weiß, glänzend schwarz) wurden zerkleinert und gemischt.

Je 15 g dieser Mischung wurden mit je 500 ml wäßriger Lösung mit den in der Tabelle 1 angegebenen Zusätzen bei 70°C 30 min lang kräftig gerührt. Danach wurde visuell beurteilt, wie weit die Schichten von der Polyesterfolie abgelöst waren.

Tabelle 1

Beispiel 2

15 g der Prägefolienmischung aus Beispiel 1 wurden nacheinander jeweils 30 min bei 70°C mit je 500 ml der folgenden wäßrigen Lösungen kräftig gerührt:

1. 5% Natriumhydroxid,
2. 5% Natriumhydroxid + 8% Diethylenglykoldiethylether,
3. wie 2.

Nach dem Abspülen und Trocknen waren keine Pigmentreste auf den Folienteilchen mehr vorhanden. Diese ergaben beim Erhitzen eine klare Schmelze.

Die Lösungen wurden durch eine mit Aktivkohle gefüllte Säule filtriert und für die Wiederholung des Versuchs verwendet, der zum gleichen Ergebnis führte.

Beispiel 3

Ein zerkleinertes photographisches Aufzeichnungsmaterial (Röntgenfilm) wurde 30 min bei 70°C mit Lösung 2 aus Beispiel 2 behandelt. Die Folienteilchen ergaben beim Erhitzen eine klare Schmelze.

Ein Vergleichsversuch mit Lösung 1 aus Beispiel 2 ergab eine bräunlich gefärbte Schmelze.

Beispiel 4

Ein durch Auftragen einer Polyvinylidenchloridschicht und einer Gelatineschicht für die Herstellung von photographischen Filmen vorbereiteter Polyester-Trägerfilm wurde zerkleinert und 30 min bei 70°C mit einer wäßrigen Lösung von 5% Natriumhydroxid und 8% Diethylenglykoldiethylether behandelt. Zur Kontrolle der vollständigen Entschichtung wurde der Chlorgehalt bestimmt. Er betrug vor der Entschichtung 0,06% und lag nach der Entschichtung unter der Nachweisgrenze des Analysenverfahrens von 0,01%.

Claims

1. Verfahren zum Entschichten von beschichteten Folien, insbesondere von beschichteten Polyesterfolien, durch Behandeln mit einer wäßrigen Entschichtungslösung bei erhöhter Temperatur, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschichtungslösung alkalisch ist und einen Glykoldiether der allgemeinen Formel (I) enthält, R₁ - O - (C_mH_2mO)_n - R₂, (I)worin bedeuten
R₁, R₂ gleich oder verschieden jeweils eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
m, n jeweils 2 oder 3.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glykoldiether der allgemeinen Formel (I) Diethylenglykoldimethylether und/oder Diethylenglykoldiethylether ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschichtungslösung mindestens 5, bevorzugt mindestens 8 Gewichtsprozent des Glykoldiethers enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschichtungslösung ein Alkalihydroxid enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschichtungslösung mindestens 5 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthält.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungstemperatur zwischen 60 und 90°C liegt.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit zwischen 10 und 45 Minuten liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichtete Folie mit einer rein wäßrigen Alkalihydroxidlösung vorbehandelt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschichtungslösung nach der Behandlung über ein Adsorptionsfilter geleitet und wiederverwendet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsfilter ein Aktivkohlefilter ist.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit der Entschichtungslösung einmal oder mehrmals wiederholt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Art einer zwei- oder mehrstufigen Kaskade durchgeführt wird, wobei die Entschichtungslösung im Gegenstrom zur Polyesterfolie geführt wird.