Biegsame Verbundfolie und Verfahren zur Herstellung derselben Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue bieg same Verbundfolie, die sich vorteilhaft als Ver packungshülle, zur Herstellung von Behältern für Verpackungszwecke, für dekorative Zwecke, als Trä ger für Klebstreifen, :aber auch für viele andere An- wendungsgcbiete eignet, und das Verfahren zur Her stellung derselben.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Her stellung von Verbundfolien unter Verwendung von Polyesterfilmen, bei der die letzteren ihre wünschens- werten Eigenschaften beibehalten und die Folie als Ganzes vorteilhafte Eigenschaften besitzt, die Poly esterfilme allein nicht besitzen.
Polyester aus aromatischen Polycarbonsäuren und einem mehrwertigen aliphatischen Alkohol, wie z. B. Polyäthylenterephthalat, haben viele wünschenswerte Eigenschaften.
Ein aus einem polymeren Kondensationsprodukt aus Terephthalsäure und Äthylenglycol hergestellter und unter der Handelsbezeichnung Mylar erhält licher Polyesterfilm besitzt eine aussergewöhnliche Zugfestigkeit, ist zäh, stichfest, widersteht Biegen und Falten, hat eine hohe Beständigkeit gegenüber Lösungsmitteln und Chemikalien uid ist wetterfest und wasserdicht. Die Nachteile eines derartigen Filmes müssen jedoch vorwiegend darin gesehen werden, dass er einem Verkleben und einem Versiegeln durch Wärmeanwendung widersteht.
Bisherige Versuche zur Überwindung dieser Nach teile, bei denen Filme oder Überzüge aus anderen Materialien, welche die dem Polyesterfilm fehlenden Eigenschaften besitzen, auf den Polyesterfilm aufge tragen oder mit diesem kombiniert wurden, blieben unbefriedigend. Im günstigsten Falle wurden bei die sen Versuchen blosse Schichtgefüge oder überzogene Filme mit einzelnen Schichten erhalten, die sich beim Altern und,'oder bei Einwirkung von Kräften oder unter sonstigen nachteiligen Bedingungen lösten oder entschichteten.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine bieg same Verbundfolie, deren eine Seite einen Polyester- filia und deren andere Seite einen Film eines davon verschiedenen, chemisch unterschiedlichen, organi schen, Wasserstoff enthaltenden Polymers mit Kohlen- stoffatomen in der Gerüstkette aufweist, welche da durch gekennzeichnet ist, dass besagte Filme mitein ander untrennbar verbunden sind.
Die beiden Filme sind also nicht unter Bildung eines blossen Schichtgefüges, sondern unter Bildung einer einheitlichen Folie an ihrer Grenzfläche, die durch ihre einander berührenden Oberflächen gebildet wird, miteinander verbunden, und der Verbund zwi schen ihnen ist stärker als die innere Festigkeit des besagten Polymers.
Bevorzugt wird ein Polyesterfilm, der aus einem polymeren Kondensationsprodukt aus Terephthal- säure und Äthylenglykol hergestellt worden ist, ver wendet.
Ein bevorzugtes Beispiel für ein davon verschie denes Polymer ist Polyäthylen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung der Verbundfolie ist dadurch gekennzeichnet, dass man einen selbsttragenden Film aus einem linearen poly meren Polyester von mehrwertigen aliphatischen Alkoholen und aromatischen Polycarbonsäuren und einen Film aus einem unähnlichen, chemisch ver schiedenen, organischen wasserstoffhaltigen Polymer, wobei zumindest eine der besagten Schichten für ultraviolettes Licht durchlässig ist,
in innige Grenz- flächenberührung bringt und mit ultraviolettem Licht mit einer solchen Intensität und während einer sol chen Dauer bestrahlt, dass eine Bindung der Grenz flächen erzielt wird. Die Intensität der Bestrahlung im ultravioletten Gebiet ist vorzugsweise um ein Vielfaches grösser als die des UV-Gehaltes der Mittagssonne. Durch geeignetes Regeln der Bestrahlungsintensität und der Bestrahlungsdauer wird eine wirksame Bindung der Grenzflächenoberflächen erzielt, ohne dass weder der Polyester noch das Polymerisat praktisch verschlech tert werden.
Es wird angenommen, dass der Verbund das Er gebnis einer gegenseitigen chemischen Umsetzung zwi schen dem Polymerisat und dem Polyester ist. Wenn auch die Art der Umsetzung nicht vollständig bekannt ist, so wird doch in jedem Fall eine wirksame Bindung erhalten, wie aus der zum Zerreissen der Bindung benötigten mechanischen Kraft, der verbesserten Festigkeit der Bindung gegenüber dem Angriff von Lösungsmitteln, der erhöhten Festigkeit der Bindung nach dem Altern bzw. aus einer Vielzahl derartiger Erscheinungen hervorgeht.
Dass die durch die Bestrah lung mit ultraviolettem Licht hervorgerufene Grenz- flächenbindung das Ergebnis einer gegenseitigen che mischen Umsetzung und nicht das einer physika lischen Veränderung ist, wird durch die Tatsache bekräftigt, dass Behandlungen der Grenzflächenober- flächen, die eine physikalische Bindung ohne eine chemische Umsetzung hervorrufen können, wie z. B. Erwärmen der Grenzoberflächen, keine vergleichbare Bindung ergeben.
Zur Zeit sind eine ganze Anzahl künstlicher Be strahlungsquellen verfügbar.
Eine luftgekühlte Hochdruck-Quecksilberdampf- lampe, die etwa 900 bis 1000 Watt benötigt, einen Lichtbogen von etwa 2? cm, eine Helligkeit von etwa 65000 Lumen besitzt und bei einem Druck von etwa 200 kg'cm2 arbeitet, ist erfolgreich verwendet worden. Etwa 100/Q der Strahlung haben Wellenlängen unter etwa 3000 Angströmeinheiten, und die Lampe hat ein ziemlich kontinuierliches Emissionsspektrum, das sich mit Ausnahme des Bereiches von etwa 2550 bis 2600 Angström bis zu etwa 2200 Angström erstreckt.
Eine derartige Lampe wird von der General Electric Company unter der Bezeichnung B-H6 geliefert.
Eine weitere geeignete Quelle ist eine Hochdruck lampe mit 3000 Watt, die einen wirksamen Licht bogen von 122 cm und Ausstrahlungseigenschaften hat, die denen der B-H6-Lampe sehr ähnlich sind. Diese Lampe erwies sich als wirksam für die Bestrah lung endloser Bahnen von mindestens 120 cm Breite, woraus die praktische Durchführbarkeit dieser Er findung in grossem Massstab h; rvorgeht. Eine Lampe mit diesen Eigenschaften ist von der Hanovia Chemical and Manufacturing Company unter der Bezeichnung UA-15 erhältlich.
Die zu bestrahlende Folie kann durch ein Gehäuse geleitet werden, das mit einer Bestrahlungsquelle hoher Intensität ausgerüstet ist. Die Entfernung von Lampe zu Film, die Geschwindigkeit der Bewegung, die Anzahl der Durchgänge und' "oder die Anzahl der Lampen können dabei den Erfordernissen des jewei ligen Gegenstandes angepasst werden. Gewöhnlich kann die Grenzfläche von jedweder Seite bestrahlt werden; es ist jedoch wichtig, dass der Film oder die Schicht zwischen der Grenzfläche und dem Licht min destens bedingt für ultraviolettes Licht durchlässig ist. Vorzugsweise wird der Polymerfilm gegen die Lichtquelle gerichtet.
Die erforderliche Intensität und Dauer der Be strahlung schwankt beträchtlich je nach dem Polymer und der zu bestrahlenden Kombination von Polymer und Polyester. Während der Bestrahlung kann ent weder die Lampe oder die bestrahlte Folie oder beide kräftig mit Luft gekühlt werden. Für eine gegebene Kombination von Filmen kann jedoch die Dauer und die Intensität der Bestrahlung und die dabei auf tretende Erwärmung in ziemlich weitem Ausmass ver ändert werden, ohne dass die Qualität des Produktes merklich verändert wird. Im allgemeinen muss die Bestrahlung entsprechend der Stärke der Schicht des Materials zwischen dem Licht und der Grenzfläche geregelt werden.
Bemerkt sei noch, dass im Betrieb eine beträcht liche Schwankung in der Intensität bei Hochdruck lampen der beschriebenen Art auftritt. Beim Altern einer Lampe wird die Bestrahlung weniger intensiv, besonders gegen Ende der Lebensdauer. <I>Beispiel 1</I> Eine Folie wurde hergestellt, indem mittels einer Strangpressc ein etwa 0,1 mm starker Polyäthylen film auf einen orientierten Polyesterfilm aufgetragen wurde, der aus einem polymeren Kondensationspro dukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol herge stellt worden war und eine Stärke von etwa 0,025 mm hatte.
Die dabei gebildete Grenzfläche wurde durch das Polyäthylen hindurch mit einer B-H6-Lampe 15 Se kunden lang bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm bestrahlt.
Die Lampe war in einem lichtdichten Gehäuse angebracht, das keinen Reflektor oder andere licht richtende Vorrichtungen enthielt. Das Gehäuse war mit einer Öffnung versehen, an der die Bahn vorbei gezogen wurde. Die Öffnung hatte in der Bewegungs richtung der Bahn eine Länge von 12,5 cm, wobei die angegebene Bestrahlungszeit von 15 Sekunden der Zeitdauer entsprach, während der sich irgendein ge gebener Punkt auf der Bahn innerhalb der Öffnung befand.
Die Grenzflächenverbindung wurde untersucht, indem zwei gleiche, rechtwinklige Stücke aus der bestrahlten Folie herausgeschnitten, aufeinanderge- legt, so dass die Polyäthylenoberflächen sich gegen über lagen, und zwecks Herstellung eines Umschlages an drei Rändern entlang heissversiegelt wurden.
Der Umschlag wurde mit einem Gemisch aus flüssigem Polythiomercaptan und einem geringen Mengenanteil eines flüssigen tertiären Amins (das Gemisch ist als Bestandteil harzbildender Massen brauchbar) gefüllt, worauf der verbleibende Rand zwecks Herstellung eines Beutels bzw. einer Packung (Verpackung A) heissversiegelt wurde.
Ein zweiter Beutel (Verpackung B) wurde nach der gleichen Methode und mit dem gleichen Inhalt hergestellt, nur wurde hier als hüllenbildendes Folien material ein handelsübliches Schichtgefüge aus Poly äthylen und orientiertem Polyäthylenterephthalat ver wendet.
Die Verpackungen<I>A</I> und<I>B</I> wurden in einen Exsiccator gebracht, der bei einer relativen Feuchtig keit von 1000/m auf 52 C erwärmt wurde. Nach 5 Stunden begann die Verpackung B eine Entschich- tung zu zeigen, die sich durch Blasen zwischen dem Polyäthylenfilm und dem Polyesterfilm anzeigte. Nach 24 Stunden war die Verpackung B vollständig ent- schichtet, wohingegen die Verpackung A keine Ver schlechterung zeigte.
Polyäthylen ist für bestimmte Arten von organischen Materialien nicht undurch lässig. Im vorliegenden Beispiel konnte das verpackte Material das Polyäthylen durchdringen. Als es die Grenzfläche erreichte, zerstörte es die Bindung zwi schen dem Polyäthylen- und dem Polyesterfilm aus handelsüblichem Folienmaterial, aus dem die Ver packung B hergestellt worden war, es zerstörte jedoch nicht die Bindung zwischen dem Polyäthylen- und dem Polyesterfilm des Fohenmaterials der vorliegen den Erfindung, aus dem die Verpackung A hergestellt worden war.
In gleiche Behälter wie Verpackung A wurden mit gutem Erfolg dieses oder andere schwierig zu ver packende harzartige Materialien viele Monate lang bei normaler Raum- und -Lagerungstemperatur auf bewahrt; wohingegen Behälter, die aus den bisher erhältlichen Schichtfolien (wie denjenigen von Ver packung B) hergestellt worden waren, unweigerlich bei einem solchen Verwendungszweck infolge Ent- schichtung versagten.
<I>Beispiel 2</I> Ein orientierter Polyesterfilm, der aus einem poly meren Kondensationsprodukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol hergestellt worden war und eine Stärke von 0,050 mm hatte, und ein 0,10 mm starker Polyäthylenfilm wurden auf einer auf etwa 120 C erhitzten Kochplatte aufeinandergelegt. Dann wurde eine Walze unter mässigem Handdruck mehrere Male, etwa 5 Sekunden lang, über die Filme gerollt, wo durch das Polyäthylen ausreichend fliessfähig gemacht wurde, um eine Grenzfläche mit dem Polyesterfilm herzustellen.
Diese Grenzfläche wurde durch den Polyäthylenfihn 30 Sekunden lang mit einer UA-15- Lampe bei einer Entfernung von Lampe zu Film von etwa 15 cm bestrahlt.
Eine zur Prüfung bestimmte Probe der erhaltenen Folie wurde hergestellt, indem zwei Stücke der Folie herausgeschnitten und mit ihren Polyäthylenoberflä- chen in der Wärme unter Druck miteinander ver schmolzen wurden (Probe A). Versuche, eine mecha nische Entschichtung von Probeexemplaren der Probe A zu erzielen, blieben ohne Erfolg.
Demgegenüber wurden Probeexemplare einer zusammengeschmol- zenen Probe von Folien, die auf die gleiche Weise, jedoch ohne die Bestrahlungsstufe hergestellt worden waren (Probe B), mechanisch leicht voneinander ge löst, wobei eine Entschichtung zwischen den zusam mengeschmolzenen Polyäthylenfihnen und einem der Polyesterfilme erfolgte und manchmal sogar ein Aus- einanderfallen erfolgte, ehe sie untersucht werden konnten.
Wenn der Polyäthylenanteil eines Probeexemplars der bestrahlten Folie, aus der die Probe A des Bei spiels 2 hergestellt worden war, durch Aufbringen von Lösungsmitteln für Polyäthylen aufgelöst wurde, ver blieb dennoch ein sehr dünner Rückstand von Poly äthylen auf dem Polyesterfilm. Dadurch wird ange zeigt, dass die Bindung zwischen dem Polyäthylen und Polyesterfilm nicht bloss ein mechanisches, durch sekundäre Valenzkräfte unterstütztes Aneinanderhaf- ten ist,
sondern dass vielmehr diese Bindung das Er gebnis von primären chemischen Bindungen ist und dass die chemische Bindung auf die Anteile der Filme beschränkt ist, die an die Grenzfläche unmittelbar angrenzen. Die Tatsache, dass die chemische Grenz- flächenbindung nicht von irgendeiner merklichen Änderung der Eigenschaften der betreffenden Filme begleitet wird, zeigt auch,
dass die hauptsächliche chemische Wirkung auf die Grenzfläche beschränkt ist.
Die gleiche Grenzflächenerschcinung wird .auch beim Verbinden von anderen organischen Polymeri- saten mit Polyesterfilmen festgestellt.
Wenn kautschukartige Polymerisate mit Polyester filmen verbunden werden, wird die Grenzflächener- scheinung von einer chemischen Veränderung in dem Polymerisat, das heisst von einer Vernetzung begleitet. Wenn der kautschukartige Anteil der Folie durch Auf bringen von Lösungsmitteln für das kautschukartige Polymerisat weggelöst wird, verbleibt ein sehr dünner Rückstand des kautschukartigen Polymerisats auf dem Polyesterfilm.
Dieser Erscheinung kommt eine beträchtliche technische Bedeutung zu. Ein Polyesterfilm, der mit bestimmten organischen Polymerisaten und besonders mit vullcanisierbaren kautschukartigen Dienpolymeri- saten überzogen worden ist, kann durch ein Halb tonnegativ, das zwischen der Lichtquelle und dem überzogenen Film angeordnet ist, bestrahlt werden.
Wenn der Überzug mit einem geeigneten Lösungs mittel für das kautschukartige Polymerisat wegge waschen und eine Druckfarbe oder ein Farbstoff auf der verbleibenden Schicht aufgetragen wird, wird ein ausgezeichnetes Bild mit einem zarten Halbtonmuster entwickelt.
<I>Beispiel 3</I> Ein orientierter Polyesterfilm, der aus einem poly meren Kondensationsprodukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol hergestellt worden war und eine Stärke von 0,025 mm hatte, wurde mit einem Vinyl chlorid-Vinylacetat-Maleinsäureanhydrid-Terpolyme- risat <B>(86:13</B> :
1) überzogen und 10 Minuten lang bei 65 C zu einem überzugsgewicht von 0,5 g je<B>155</B> cm2 getrocknet. Die Grenzfläche wurde durch den Vinyl- terpolymerisatfilm 5mal jeweils 12 Sekunden mit einer B H6 Lampe bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm bestrahlt.
Es wurden Proben<I>A</I> und<I>B</I> nach der Methode des Beispiels 2 hergestellt. Die Probe A konnte durch eine mechanische Entschichtung nicht getrennt wer den, wohingegen die Probe B leicht getrennt werden konnte, wobei die Entschichtung zwischen den zu sammengeschmolzenen Vinylterpolymerisatfilmen und einem der Polyesterfilme erfolgte.
Stücke der bestrahlten Polyester-Vinylterpoly- merisatFolie wurden heissversiegelt, um Verpackun gen hervorragender Festigkeit und Klarheit für ver schiedenartige Gegenstände, so z. B. einzelne Eisen- warenartikel, herzustellen. Eine Verpackung von Stahlmuttern und Schrauben wurde einer äusserst har ten Handhabung ausgesetzt, ohne dass diese Ver packung eine merkliche Abnutzung zeigte.
<I>Beispiel 4</I> Eine mit dem Vinylterpolymerisat des Beispiels 3 überzogene Aluminiumfolie wurde mit der bestrahl ten Polyester-Vinylterpolymerisat-Folie von Beispiel 3 verbunden, indem die überzogene Seite der Alumi niumfolie mit der Vinylterpolymerisatoberfläche der besagten Polyesterfolie zusammengefügt wurde. Dieses Beispiel erläutert das erfindungsgemässe Verfahren, durch das die erfolgreiche Verbindung einer Metall folie mit einem einer Verbindung normalerweise widerstehenden Polyesterfilm ermöglicht wird.
<I>Beispiel 5</I> Asbestpapier, das mit dem Vinylterpolymerisat von Beispiel 3 überzogen worden war, wurde an die bestrahlte Polyester-Vinylterpolymerisat-Folie von Beispiel 3 angeklebt, indem die überzogene Seite des Asbestpapiers mit der Vinylterpolymerisatoberfläche der Folie zusammengefügt wurde. Dieses Beispiel er läutert das erfindungsgemässe Verfahren, durch das die erfolgreiche Verbindung eines Gegenstandes, wie Asbestpapier, mit einem einer Verbindung normaler weise widerstehenden Polyesterfilm ermöglicht wird.
<I>Beispiel 6</I> Eine Folie wurde hergestellt, indem zunächst eine dünne Schicht aus Polychloropran auf einen orien tierten Polyesterfilm aufgetragen wurde, der aus einem polymeren Kondensationsprodukt von Terephthal- säure und Äthylenglykol hergestellt worden war. Die dabei gebildete Grenzfläche wurde durch das Poly- chloropren mit einer B-H6-Lampe 8 Sekunden lang bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm bestrahlt.
Dabei wurde eine feste, einheitliche und technisch brauchbare Folie erhalten.
<I>Beispiel 7</I> Rohkautschuk wurde - mit Druckwalzen - aus einer 10 0/aigen Lösung in. Heptan auf orientierten Polyäthylenterephthalat-Film aufgetragen und 1,1 bis 1,5 Minuten lang bei etwa 70 C getrocknet, wobei ein überzugsgewicht (trocken) von etwa 13 mg auf 155 cm'= erzielt wurde. Ein langer,<B>15,2</B> cm breiter Streifen des überzogenen Films wurde unter einer General-Electric-B-H6-Lampe - die überzogene Seite nach oben - mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 m je Minute entlang gezogen.
Die Lampe war in einem lichtdichten Gehäuse angebracht, dessen Belichtungs fenster eine Breite von etwa 14,6 cm, gemessen in der Bewegungsrichtung des überzogenen Films, hatte. Die Lampe wurde über dem Film in einer Höhe von etwa 3,8 cm angeordnet. Es wurde kein Reflektor zum Ausrichten der Strahlen verwendet. Der Rohkau tschuk wurde dann mit einem druckempfindlichen Klebemittel überzogen, das im wesentlichen aus Roh kautschuk und einem Polyterpenharz hergestellt wor den war, zu Rollen aufgewunden und zu Breiten von 1,3 und 1,9 cm zerschnitten. Ein anderer Satz von Rollen des druckempfindlichen Klebestreifens wurde als Vergleich hergestellt, indem das gleiche Verfahren angewandt, aber nicht bestrahlt wurde.
Eine Probe aus der Mitte des bestrahlten Streifens wurde auf einer Stahlplatte mit der Klebeseite nach oben befestigt und ein Bezugsklebestreifen, der auf Grund seiner grossen inneren Festigkeit ausgewählt wurde, mit der Klebeseite nach unten unter 2,04 kg schweren Hartkautschukwalzen gegen die zu unter suchende Probe gepresst. Die erforderliche Kraft, um den oberen Streifen von dem zu untersuchenden Strei fen in einem Winkel von etwa 180, C und mit einer Geschwindigkeit von 114 cm Min. abzuziehen, betrug etwa 2,3 kg'1,27 cm; demgegenüber waren nur etwa 1,1 kg je 1,27 cm erforderlich, um den Bezugsstreifen von der nicht bestrahlten Vergleichsprobe unter den gleichen Bedingungen abzuziehen.
Besonders wichtig war, dass kein Klebemittel von dem bestrahlten Strei fen durch den Bezugsstreifen entfernt worden war, wohingegen das Klebemittel mit der Rohkautschuk grundschicht glatt von der Vergleichsprobe abgezogen wurde.
Es muss bemerkt werden, dass, da mit dem Bezugs streifen kein Klebemittel oder keine Rohkautschuk grundierung von der bestrahlten Probe abgezogen wurde, die quantitative gemessene Bindung die zwi schen den beiden Klebeoberflächen war. Es muss aber eine gewisse Entschichtung des Streifens bei dem Versuch eintreten, wenn die Festigkeit des Streifens vollständig bestimmt werden soll.
Der in diesem und den folgenden Beispielen zur Bestimmung der quantitativen Haftfestigkeit verwen dete Bezugsstreifen bestand im wesentlichen aus einer Cellophan-Unterlage, die mit einer klebenden Grun- dierschicht aus Latexkautschuk und Formaldehyd- Polyvinylalkohol versehen und ferner darauf mit einer Klebmittelschicht aus einem in der Wärme behandel ten Gemisch aus Kautschuk, klebrigmachendem Harz und einem öllöslichen, wärmehärtbaren,
mit Kau tschuk reaktionsfähigen Phenol-Aldehyd-Harz mit hoher innerer Festigkeit, aber niedrigen Haftwerten, überzogen war. Wenn dieser Bezugsstreifen durch ein maliges überrollen mit 2,0 kg schweren Hartkau- tschukwalzen auf eine rostfreie Stahlplatte gepresst wurde, die spiegelblank poliert worden war, war eine Kraft von nur etwa i/8 bis 1/1 kg1,27 cm Breite er forderlich, um den Streifen von der Platte in einem Winkel von 180e und mit einer Geschwindigkeit von 114 cm Min. abzuziehen.
Im Gegensatz dazu wird ein druckempfindlicher Allzwecke-Klebestreifen von der gleichen Platte unter den gleichen Bedingungen mit einer Kraft im Bereich von etwa 0,85 bis 1,42 kg <B>1,27</B> cm abgezogen; für die in diesem Beispiel bewer teten druckempfindlichen Klebestreifen war beispiels weise eine Abzugskraft von etwa 0,85 kg/1,27 cm er forderlich.
Bei einem Hand-Trennuns -Versuch wurden zwei Streifen des bestrahlten" druckempfindlichen Klebestreifens mit den Klebeseiten nach innen zu sammengepresst und dann rechtwinklig von Hand aus einandergezogen. Die beiden Streifen trennten sich sauber, ohne sich zu entschichten. Wenn im Gegensatz dazu zwei Streifen der nichtbestrahlten Vergleichs probe auseinandergezogen wurden, wurden bei dem einen Streifen der Klebe- und Grundierüberzug abge- schichtet und vollständig auf :den anderen übertragen.
Das Aufpressen eines bestrahlten Streifens auf eine nichtbestrahlte Vergleichsprobe ergab nach der Tren nung, dass das Klebemittel und der Grundierüberzug der Vergleichsprobe auf den bestrahlten Streifen über tragen worden war.
Die von :den Rändern des 15,2 cm breiten be strahlten Streifens abgeschnittenen Klebestreifenrollen wurden dem gleichen Hand-Trennungsversuch unter worfen, und es wurde festgestellt, dass sie fast die gleiche innere Festigkeit haben wie die Streifen, die aus der Mitte des Streifens herausgeschnitten worden waren, und dass diese viel grösser ist als die der Ver gleichsproben. Sowohl aus der Mitte als auch von den Rändern abgeschnittene Streifen des bestrahlten Strei fens waren von ausgezeichneter technischer Qualität und hafteten fest auf Papier oder Pappe, von denen sie nicht ohne Mitreissen von faserartigem Material entfernt werden konnten.
Sie hafteten auch gut auf Glas und Metall und konnten, ohne sich zu ent- schichten, schnell abgezogen werden.
<I>Beispiel 8</I> Ein orientierter Polyäthylen-Terephthalat-Film wurde mit einer Klebemittel-Grundierschicht aus Rohkautschuk in 5 o/oiger Lösung bis zu einer Stärke von 0,0038 cm im feuchten Zustand überzogen und dann getrocknet. Proben des überzogenen Films wurden durch die Grundierschicht hindurch mit einer General- Electric-Lampe B-H6 6 Sekunden lang bei einer Ent fernung von Lampe zu Film, die 7 cm bis 29,9 cm betrug, bestrahlt.
Die Grundierschicht jeder Probe wurde dann mit dem in Beispiel 7 verwendeten druck- empfindlichen Klebemittel überzogen. Die Proben wurden dann mit Hilfe des in Bei spiel 7 beschriebenen Bezugsstreifens, jedoch nach einem anderen Untersuchungsverfahren, untersucht. Hierbei wurde ein 1,27 cm breiter Streifen des Be zugsstreifens mit der Klebeseite nach oben auf der Felge eines Rades in Richtung des Kreisumfangs dauerhaft befestigt. Ein etwas breiterer Streifen des zu untersuchenden Streifens wurde in Richtung des Kreisumfanges auf der Felge eines ähnlichen Rades befestigt.
Die Räder wurden in Berührung mitein ander mit Umfangsgeschwindigkeiten von 5,08 cm/Min, unter einer Kraft von 4 kg gedreht, und die zur Über- windung der Haftfestigkeit :der beiden Streifen er forderliche Kraft wurde als der Trennwert des zu untersuchenden Streifens gemessen. Der Versuch kann auch als Mass für die Abziehkraft des Bezugs streifens von dem untersuchten druckempfindlichen Klebestreifen bei einem Winkel von angenähert 0 auf gefasst werden.
Die bei 29,2 cm Entfernung von Lampe zu Film bestrahlte Probe trennte sich vollständig zwischen dem Grundierüberzug und der Unterlage bei einem Zug von etwa 0,85 kg/1,27 cm, wobei dieser Zug nur einige Gramm grösser war als derjenige, der zur Tren nung der Schichten einer nichtbestrahlten Probe er forderlich war.
Eine bei 23,5 cm Entfernung von Lampe zu Film bestrahlte Probe widerstand der Erst schichtung bis zu einem Zug von etwa 1,8 kg, bei dem die Bindung zwischen der Klebe- und der Grun- dierschicht teilweise zerrissen wurde, jedoch kein Grundierüberzug von :der Unterlage abgetrennt wurde. Die in einer Entfernung von 19 cm 6 Sekunden lang bestrahlte Probe widerstand einer Zugkraft von 1,25 kg/1,27 cm, ohne dass Erstschichtung erfolgte.
Proben, die bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 14 cm und weniger bestrahlt worden waren, waren gegenüber Proben, die aus einer Entfernung von 19 cm bestrahlt worden waren, in bezug auf ihre Widerstandsfestigkeit gegenüber trennendem Zug schlechter, sie waren jedoch den nichtbestrahlten Proben in dieser Hinsicht beträchtlich überlegen.
Diese Angaben zeigen, dass die Verbesserung der Widerstandsfestigkeit des druckempfindlichen Klebe streifens gegenüber Erstschichtung durch Bestrahlen des mit einem Grundierüberzug überzogenen Films mit sehr verschiedenen Lampenentfernungen und Be lichtungszeiten erreicht werden kann; sie zeigen je doch .auch, d'ass optimale Bedingungen für die Bindung innerhalb ziemlich breiter Grenzen bestehen.
<I>Beispiel 9</I> Der Polyester aus 1,4-Butandiol und Phthalsäure - 700/a der Säure lagen in der m-Form und 300/a in der p-Form vor - wurde aus einer 1011/oigen Lösung in gleichen Teilen Methyläthylketon und Toluol als Film auf Glas gegossen.
Auf den getrockneten Poly esterfilm wurde Polychloropren durch Tränken eines Gewebebausches mit einer 5 0/eigen Lösung und durch Aufwischen aufgetragen, bis der Film mit einer gleich mässigen Schicht des Polymerisats bedeckt war. Nach dem Trocknen wurden verschiedene Proben durch das Polychloropren hindurch mit einer B-H6-Lampe 12 Sekunden lang bei einer Entfernung der Lampe zu Film von 7 cm bestrahlt.
Wenn ein druckempfindlicher Klebestreifen auf die Polychloroprenoberfläche aufgebracht und dann abgezogen wurde, wurde der Polychloroprenanteil der Verbundfolie nicht auf den Streifen übertragen, wo hingegen das Polymerisat, das nicht bestrahlt worden war, leicht von dem Polyester abgezogen wurde.
<I>Beispiel 10</I> Zwei Proben eines orientierten Polyesterfilms aus einem polymeren Kondensationsprodukt von Tere- phthalsäure und Äthylenglykol wurden mit einem Öl- modifizierten Alkydharz durch Auftragen aus einer Lösung überzogen. Die eine Probe wurde dann durch den Alkydharzfilm mit einer B-H6-Lampe in fünf getrennten Belichtungen bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm insgesamt 60 Sekunden lang zwecks Herstellung von Probe A bestrahlt.
Die andere Probe wurde 1 Stunde lang bei etwa 65 C in Abwesenheit von ultravioletter Strahlung zwecks Her stellung von Probe B gebacken.
Ein Teil von jeder Probe wurde mit einer Emaille überzogen, die ein undurchsichtiges, organisches, schwarzes Pigment in einem harzartigen Träger ent hielt und von der E.1. Du Pont de Nemours and Company unter dem Handelsnamen Dulux -erhält lich ist. Ein anderer Teil jeder Probe wurde mit einer Emaille überzogen, die in dem gleichen Träger ein durchscheinendes rotes organisches Pigment enthielt.
Nach dem Trocknen wurden die Proben einer künst lichen Bewitterung ausgesetzt, indem sie in einem Atlas-Zwillingslichtbogen- Weather-O-meter ab wechselnd Feuchtigkeit und Trockenheit zwei Tage lang unterworfen wurden, was etwa einer dreimona- tigen Bewitterung im Freien entspricht.
Die Proben wurden dann durch Auftragen von druckempfindlichen Klebestreifen auf die emaillierten Oberflächen und durch ruckweises Abziehen der Klebestreifen untersucht (in einigen Fällen wurden die Überzüge zunächst mit einem scharfen Gegenstand etwas eingekerbt). Teile der Emaille und des Barunter liegenden Alkydharzfilmes wurden durch den Streifen von dzr Probe<I>B,</I> jedoch nicht von der Probe<I>A</I> ent fernt.
Durch dieses Beispiel wird eine Ausführungsform der Erfindung erläutert, durch die das erfolgreiche Anbringen von schmückenden Farben und/ oder Mustern auf einem einer Verbindung normalerweise widerstehenden Polyesterfilm ermöglicht wird.
<I>Beispiel 11</I> Ein orientierter Polyesterfilm, der aus einem poly meren Kondensationsprodukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol hergestellt worden war, wurde in einer Stärke von 0,038 mm im feuchten Zustand mit einer 15 a/ igen Lösung von Celluloseacetat in Aceton überzogen, wobei der Überzug in 5 Minuten bei 65 C zu einem klaren, nichtklebenden Film trocknete. Die Grenzfläche wurde durch den polymeren Film (den Celluloseacetatfilm) mit einer B-H6-Lampe bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm ununter brochen 90 Sekunden lang bestrahlt.
Wenn ein druck empfindlicher Klebestreifen auf die Polymerisatober- fläche (die Celluloseacetatoberfläche) gedrückt und dann abgezogen wurde, wurde der Celluloseacetat- anteil der Verbundfolie nicht auf den Streifen über tragen, wohingegen bei einer nichtbestrahlten Probe das Polymerisat leicht von dem Polyester abgezogen wurde. Diese ausgedehnte Bestrahlung hatte keine erkennbare nachteilige Wirkung auf das Cellulose- acetat oder den Polyester.
Überzüge aus Nitrocellulose, Äthyleellulose und alkohollöslichem Nylon wurden auf jeweils drei Stücke eines orientierten Polyesterfilms aufgetragen, der aus einem polymeren Kondensationsprodukt von Tere- phthalsäure mit Äthylenglykol hergestellt worden war. Jeder Überzug trocknete bis zum klaren und nicht klebenden Zustand. Die Grenzfläche jeder Probe wurde durch den polymeren Film mit einer B-H6- Lampe bei einer Entfernung von Lampe zu Film von 7 cm 6 Sekunden lang bestrahlt.
Wenn ein druck- empfindlicher Klebestreifen auf die Polymerisatober- fläche aufgedrückt und dann abgezogen wurde, wurde in keinem Fall der polymere Filmanteil der Verbund folie auf den Streifen übertragen, wohingegen nicht bestrahlte Proben in jedem Fall leicht entschichtet wurden.
<I>Beispiel 12</I> Ein orientierter, 0,025 mm starker Polyesterfilm aus einem polymeren Kondensationsprodukt von Terephthalsäure und Äthylenglykol wurde mit einer 7,50/aigen wässrigen Lösung von Poly-ss-diäthylamino- äthylmethylmethacrylat, das mit Allylchlorid quater- niert worden war, bis zu einer Stärke von 0,038 mm im feuchten Zustande überzogen, dann getrocknet und durch die Polymerisatseite (die Methacrylatseite)
mit einer B-H6-Lampe etwa 12 Sekunden lang be strahlt. Durch Abspülen der bestrahlten und nicht bestrahlten Folie mit heissem Wasser wurde eine voll ständige Entfernung des Methacrylatüberzuges von der nichtbestrahlten Folie verursacht. Der Meth- acrylanteil der bestrahlten Folie wurde weder durch diese Behandlung noch durch mehr als 6monatiges Eintauchen in Wasser entfernt.
Eine Probe der bestrahlten Folie vom Beispiel 12 wurde unter Bedingungen untersucht, die zur Bildung einer Trübung, das heisst zur Bildung von Wasser tröpfchen auf der Folie, führten. Wenn sich auch die Polyesteroberfläche der Folie leicht trübte, so zeigte es sich doch, dass die Polymerisatseite (die Meth- acrylatseite) klar blieb.
Diese Antitrübungseigenschaft ist besonders im Hinblick auf die ausgezeichnete Klar heit und die hohe Abriebsfestigkeit der Polyester wert voll, weil dadurch eine Verwendung in Brillen, Son- nendes@tillieranlagen, Fenstern und Spiegeln ermöglicht wird. Die Zahl der Filmbestandteile, die bei der Her stellung des einheitlichen Film- oder Folienproduktes der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, kann schwanken.
In den Beispielen 1 und 2 wird z. B. die Herstel lung einer Folie aus einem Polyesterfilm und einem polymeren Film beschrieben. Gegebenenfalls kann ein weiterer polymerer Film auf die Polyesteroberfläche der Folie aufgetragen werden, worauf die erhaltene neue Grenzfläche gleichzeitig mit, oder nach der Be strahlung der Grenzfläche zwischen dem ersten Poly merfilm und dem Polyesterfilm bestrahlt wird. Die Folie weist dann zwei Polymeroberflächen auf, wobei das Polyestermaterial im Inneren der Folie angeordnet ist.
Eine d;;rartige Folie (Polymer-Polyester-Polymer) und auch die Folie der Beispiele 1 und 2 (Polymer- Polyester) stellen bevorzugte Ausführungen dar, die besonders als Verpackungshüllen und zur Herstellung von Behältern für Verpackungszwecke verwendet wer den können.
Die Eigenschaften der Polymer-Filmbestandteile, aus denen eine gegebene Folie hergestellt wird, kön nen bei einigen Konstruktionen derart sein, dass einer oder mehrere davon nicht selbsttragend sein würden, wenn sie von den anderen getrennt werden würden. Sie werden trotzdem als ein Polyester- oder Polymer filmbestandteil im Sinne der Erfindung angesehen.
Durch die Vereinigung eines Polyesterfilms mit Filmen aus anderen Materialien zwecks Herstellung der Verbundfolie der vorliegenden Erfindung werden mit Polyesterfilm Eigenschaften verliehen, die dieser bisher nicht aufwies.
Die zu erzielenden Eigenschaften sind durch die unendliche Anzahl und: durch die Verschiedenartigkeit der Materialien, die mit dem Polyester vereinigt wer den können, unbegrenzt.