DE1159159B - Method and device for the treatment of plastic structures for the purpose of improving the adhesion of color prints - Google Patents
Method and device for the treatment of plastic structures for the purpose of improving the adhesion of color printsInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAM1]PATENTAM 1 ]
INTERNAT.KL. B 29 dINTERNAT.KL. B 29 d
V4431X/39a8 V4431X / 39a 8
BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 12. DEZEMBER 1963NOTICE THE REGISTRATION AND ISSUE OF THE EDITORIAL: DECEMBER 12, 1963
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Kunststoff-Gebilden, besonders in Form von Folien zwecks Verbesserung der Adhäsion von Farbdrucken, die nachträglich darauf gedruckt werden, sowie auf eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zur Behandlung von Folien.The invention relates to a method for treating plastic structures, particularly in Form of foils for the purpose of improving the adhesion of color prints that are subsequently printed on them as well as a device for carrying out the method for treating foils.
Eine Kunststoffolie z.B. aus Polyäthylen eignet sich sehr für Verpackungszwecke. Es ist erwünscht, daß die Oberfläche der Folie von einer solchen Art und Beschaffenheit ist, daß sie mit verschiedenen Zeichen, insbesondere Warenzeichen, Reklame, Rezepten usw., durch gewöhnliche Druckverfahren bedruckt werden kann. Die getrockneten Farbdrucke müssen fest anhaften und ihrer Entfernung durch Abnutzen oder andere Beanspruchungen wirksam Widerstand leisten, welchen die gedruckte Folie während ihrer Bestehens, d. h. von der Zeit, in welcher sie bedruckt wird, bis zu der Zeit, in welcher sie den Verbraucher oder Benutzer des darin eingewickelten oder verpackten Inhalts erreicht, ausgesetzt ist.A plastic film, e.g. made of polyethylene, is very suitable for packaging purposes. It is desirable that the surface of the foil is of such a nature and quality that it is marked with various symbols, in particular trademarks, advertisements, recipes, etc., are printed using conventional printing processes can. The dried color prints must adhere firmly and their removal by wearing or other stresses effectively withstand which the printed film during its existence, d. H. from the time it is printed to the time it is presented to the consumer or user of the contents wrapped or packaged therein.
Wegen der paraffingleichen Oberflächeneigenschaften und der chemischen Trägheit des Polyäthylens konnte bis jetzt ein Gebilde hieraus nicht in zufriedenstellender Weise bedruckt werden. Wurde die Polyäthylenfolie mit irgendwelchen bekannten Druckfarben bedruckt, so blieben die getrockneten Drucke nicht fest auf ihrer Oberfläche haften. Durch ein leichtes Abschaben, z. B. ein leichtes Kratzen mit der Fingernagelkuppe konnte man die getrockneten Drucke mit geringer Anstrengung entfernen.Because of the paraffin-like surface properties and the chemical inertness of polyethylene a structure from this could not be printed in a satisfactory manner up to now. Became If the polyethylene film was printed with any known printing inks, the dried ones remained Prints do not adhere firmly to their surface. By gently scraping off, e.g. B. a light scratching with The dried prints on the fingernail tip could be removed with little effort.
Wegen ihrer Eigenschaften ist die Polyäthylenfolie auch für die Verpackung von Fetten oder fetthaltigen Stoffen gut geeignet. Wurde jedoch eine nicht gemäß der Erfindung behandelte Polyäthylenfolie bedruckt, und die Drucke kamen mit dem Fettstoff für ungefähr 2 Stunden in Berührung, so war die Adhäsion der Drucke auf der Grundfläche vermindert oder gar aufgehoben.Because of its properties, the polyethylene film is also suitable for packaging fats or fatty products Fabrics well suited. However, if a polyethylene film not treated according to the invention was printed, and the prints came in contact with the fatty matter for about 2 hours so was the adhesion the prints on the base are reduced or even canceled.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die Adhäsion von Farbdrucken auf Kunststoff-Gebilden zu verbessern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß nur die Oberfläche der Kunststoff-Gebilde, die bedruckt werden soll, unmittelbar einer mit einer Koronaentladung verbundenen, hohen elektrischen Spannung unterworfen wird.The invention has set itself the task of the adhesion of color prints on plastic structures to improve. This is achieved according to the invention in that only the surface of the plastic structures, which is to be printed, directly to a high electrical voltage associated with a corona discharge Is subjected to tension.
Zur Durchführung dieses Verfahrens bei der Behandlung von Folien dient eine zur Trocknung von Drucken auf Folienbahnen bekannte Vorrichtung, bei der zur Erzeugung eines hohen elektrischen Spannungsfeldes mit Koronaentladung eine feststehende Elektrode und parallel dazu eine bewegliche Elektrode angeordnet sind, wobei der Kunststoff in Form Verfahren und VorrichtungTo carry out this process when treating foils, one is used for drying Printing on film webs known device in which to generate a high electrical voltage field with corona discharge a fixed electrode and parallel to it a movable electrode are arranged, the plastic in the form of method and device
zur Behandlung von Kunststoff-Gebildenfor the treatment of plastic structures
zwecks Verbesserung der Adhäsionto improve adhesion
von Farbdruckenof color prints
Anmelder:Applicant:
Union Carbide Corporation,Union Carbide Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)New York, N.Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. L. Hirmer, Patentanwalt,
Berlin 31, Katharinenstr. 21Representative: Dipl.-Ing. L. Hirmer, patent attorney,
Berlin 31, Katharinenstr. 21
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. März 1951 (Nr. 217 144)Claimed priority:
V. St. v. America March 23, 1951 (No. 217 144)
George Meilen Adams, Palos Hrights, 111.,
und Sidney John Wakefield, Elmhurst, 111.George Miles Adams, Palos Hrights, 111.,
and Sidney John Wakefield, Elmhurst, 111.
(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden(V. St. Α.),
have been named as inventors
einer Folie fortlaufend in inniger Berührung mit der beweglichen Elektrode zwischen den beiden Elektroden hindurchgeführt wird. Hierbei ist in an sich bekannter Weise die bewegliche Elektrode die Oberfläche einer sich drehenden Walze. Außerdem hat die feststehende Elektrode in an sich bekannter Weise die Form einer der Oberfläche der Walze angepaßten kurvenförmigen Platte. Schließlich ist in an sich bekannter Weise ein festes Dielektrikum zwischen den Elektroden angeordnet und an einer der Elektroden befestigt.a film continuously in intimate contact with the movable electrode between the two electrodes is passed through. Here, in a manner known per se, the movable electrode is the surface a rotating roller. In addition, the fixed electrode has in a manner known per se the shape of a curved plate adapted to the surface of the roller. After all, in itself is better known Way a solid dielectric is placed between the electrodes and attached to one of the electrodes attached.
Durch die erfindungsgemäße Behandlung des Kunststoff-Gebildes werden seine sonstigen Eigenschaften nicht geändert. Die Stärke, die Durchsichtigkeit, die Gasdurchlässigkeit, die Feuchtigkeitsdichtheit des Kunststoff-Gebildes bleiben bestehen. Wird die erfindungsgemäß behandelte Oberfläche bedruckt, so haften die getrockneten Drucke fest. Die Adhäsion solcher Drucke an der Oberfläche wird durch die Berührung mit Fetten oder fettigen Stoffen für eine gewisse Zeitdauer, mindestens 2 Tage, fast nicht beeinflußt. The treatment of the plastic structure according to the invention improves its other properties not changed. The strength, the transparency, the gas permeability, the moisture tightness of the plastic structure remain. If the surface treated according to the invention is printed, this is how the dried prints adhere firmly. The adhesion of such prints to the surface is caused by the Contact with fats or fatty substances for a certain period of time, at least 2 days, almost unaffected.
309 768/401309 768/401
3 43 4
Die Verbesserung der Adhäsion ist nicht von einer därwicklung ist bei 102 geerdet. Die als Gegenelek-The improvement in adhesion is not of a core winding is grounded at 102. The counter-elec-
besonderen Farbe abhängig. Es haften Drucke von trode ausgebildete Walze 20 ist über die Welle 22, diedepending on the particular color. There are prints from trode-formed roller 20 is attached to the shaft 22, which
irgendwelchen Druckfarben, z.B. von Anilindruck-, Lager 24, den Ständer 26 und die Fundamentplatte 30any printing inks, e.g. from anilox, bearing 24, the stand 26 and the foundation plate 30
Tiefdruck- und Trockenölfarben zufriedenstellend. bei 102 geerdet. Die Primärwicklung des Hoch-Gravure and drying oil inks satisfactory. grounded at 102. The primary winding of the high
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen 5 Spannungstransformators 98 ist über die LeitungenThe invention is illustrated with reference to the drawings 5 voltage transformer 98 is across the lines
weiter erläutert. Es zeigt 104 mit dem Transformator 106 verbunden, der überfurther explained. It shows 104 connected to transformer 106 , which is over
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seiten- die Leitungen 108 an eine WechselspannungsquelleFig. 1 in a schematic representation of a side line 108 to an AC voltage source
ansieht der Vorrichtung für die erfindungsgemäße angeschlossen ist.looks at the device for which the invention is connected.
Behandlung einer Polyäthylenfolie, Im allgemeinen ist die Breite der beweglichen Gegen-Treatment of a polyethylene film, In general, the width of the movable object
Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten io elektrode 20 größer als die der zu behandelnden FolieFig. 2 is a front view of the io electrode 20 shown in Fig. 1 larger than that of the film to be treated
Vorrichtung und 12. Ihre Länge oder ihr Durchmesser sind so groß, daßDevice and 12. Their length or their diameter are so great that
Fig. 3 ein Schntit nach der Linie 3-3 der Fig. 2. eine genügende Folienlänge behandelt werden kann.FIG. 3 shows a section along the line 3-3 of FIG. 2. a sufficient length of film can be treated.
Die Polyäthylenfolie 12 ist auf einer auf einer Die Breite der stationären Elektrode ist derart, daß die Welle 14 gelagerten Rolle 10 aufgewickelt und wird mit einer Koronaentladung verbundene hohe elekvon ihr durch die auf der Welle 22 gelagerten Walze 15 irische Spannung mindestens einen Teil oder die 20 abgewickelt. Die Folie 12 wird in Berührung mit ganze Breite der Folienfläche beeinflussen kann, der Umfangsoberfläche der Walze 20 längs eines Gewöhnlich stimmt die Breite der stationären Elek-Berührungsbogens gehalten, welcher so groß ist, daß trode 60 mit der der Folien überein. Die Länge der ein Schlupf der Folie 12 verhindert und ihr gleich- stationären Elektrode 60 hängt von der Durchlaufmäßiges Abwickeln von der Rolle 10 gewährleistet 20 geschwindigkeit der Folie durch das hohe elektrische ist. Den richtigen Berührungsbogen erhält man, in- Spannungsfeld ab. Je größer die Durchlaufgeschwindem man die Folie 12 unterhalb einer nicht angetrie- digkeit der Folie 12, desto länger ist diese Elektrode benen Führungsrolle 42 und einer weiteren nicht an- 60, und umgekehrt.The polyethylene film 12 is on a roll 10 mounted on the shaft 14 is wound on a roll 10 and is corona-connected to it by the roller 15 mounted on the shaft 22 at least a part or 20 of the voltage settled. The foil 12 is kept in contact with the entire width of the foil surface, the circumferential surface of the roller 20 along a usually the width of the stationary electrical contact arc, which is so large that the electrode 60 corresponds to that of the foils. The length of the film 12 prevents slippage and its electrode 60, which is stationary at the same time, depends on the continuous unwinding of the roll 10 ensures the speed of the film due to the high electrical speed. The right contact arc is obtained in the area of tension. The greater the throughput speed of the film 12 beneath a non-contact point of the film 12, the longer this electrode-beneath guide roller 42 and another one not attached , and vice versa.
getriebenen Führungsrolle 46 führt. Hinter der Füh- Zufriedenstellende Resultate erzielt man, wenn an rungsrolle 46 wird die Folie 12 auf eine in bekannter 25 das Elektrodensystem eine Spannung von 10 000 Weise mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene bis 20 000 Volt angelegt wird. Der Abstand zwischen Rolle 50 aufgewickelt. Die Umfangsgeschwindigkeiten der Oberfläche der beweglichen Elektrode 20 und der Rolle 50 und der Walze 20 sind derart aufein- der ihr zugekehrten Oberfläche des Dielektrikums 90 ander abgestimmt, daß die Folie dazwischen nicht hängt von den jeweiligen Verhältnissen ab. Beispielsgestreckt, sondern nur strafi gehalten wird. 30 weise kann bei Behandlung einer Polyäthylenfoliedriven guide roller 46 leads. Satisfactory results are obtained when the foil 12 is applied to the electrode system in a manner known from the electrode system with a voltage of 10,000 to 20,000 volts at a constant speed. The distance between roll 50 wound up. The circumferential speeds of the surface of the movable electrode 20 and of the roller 50 and the roller 20 are coordinated with the surface of the dielectric 90 facing them in such a way that the film between them does not depend on the respective conditions. Example stretched, but only kept strafi. 30 wise when treating a polyethylene film
Die Einrichtung zur Erzeugung eines hohen elek- mit einer Dicke bis zu 0,0025 mm dieser Abstand bis Irischen Spannungsfeldes mit Koronaentladung be- ungefähr 12,5 mm groß sein. Man erhält auch zusteht im allgemeinen aus einer Elektrodenanordnung friedenstellende Ergebnisse, wenn dieser Abstand nur mit einer beweglichen und einer stationären Elektrode, etwa 6,25 mm groß ist. Die Dicke des Dielektrikums welche gleichmäßig voneinander entfernt sind. Im 35 90 kann empirisch bestimmt werden. Besteht bei-Ausführungsbeispiel ist die aus Metall bestehende spielsweise das Dielektrikum 90 aus Polyäthylen, so Walze 20 die bewegliche Elektrode. Die verstellbare beträgt seine minimale Dicke 0,125 mm, die bis zu stationäre Elektrode wird durch eine Platte 60 ge- ungefähr 1,25 mm oder mehr gesteigert werden kann, bildet, welche derart gebogen ist, daß sie zur Um- Es kann irgendein dielektrischer fester Stoff, z.B. fangsfläche der Walze 20 parallel ist. 40 thermoplastisches Material, Keramik, Glas undThe device for generating a high electrical with a thickness of up to 0.0025 mm, this distance to the Irish stress field with corona discharge be approximately 12.5 mm in size. Satisfactory results are generally obtained from an electrode arrangement if this distance is approximately 6.25 mm with only one movable and one stationary electrode. The thickness of the dielectric which are evenly spaced from each other. In 35 90 can be determined empirically. If, in the exemplary embodiment, the metal dielectric 90 is made of polyethylene, for example, then roller 20 is the movable electrode. The adjustable is its minimum thickness 0.125 mm, which can be increased up to the stationary electrode by a plate 60 of about 1.25 mm or more, which is bent in such a way that it can be formed around any dielectric solid , for example, the catch surface of the roller 20 is parallel. 40 thermoplastic material, ceramic, glass and
Zur verstellbaren Lagerung der stationären Elek- Glimmer, benutzt werden.For the adjustable storage of the stationary electrical mica can be used.
trode 60 dient eine Sockelplatte 62 aus Isola- Die zur Behandlung der Folienoberfläche zwecks tionsmaterial, an der die Elektrode 60 über Halter 64, Verbesserung ihrer Adhäsion erforderliche Zeit- 66 und 68 befestigt ist. Die Federn 70 und 72 um- dauer ist verhältnismäßig gering. Beispielsweise ergeben die Halter 64 und 68 zwischen der Außenseite 45 reicht man mit einer Vorrichtung gemäß den Fig. 1, der Elektrode 60 und der Innenseite der Platte 2 und 3, in welcher die stationäre Elektrode 60 62 derart, daß die Elektrode 60 in Richtung zur 125 mm breit und 225 mm lang ist, das feste Dielek-Walze 20 und die Platte 62 von ihr weggedrückt trikum 90 (Polyäthylen) 0,5 mm dick ist, der Durchwerden. Die Mutter 80 auf dem mit Schraubgewinde messer der rotierenden Elektrodenwalze 20 750 mm versehenen Halter 66 dient zur Fixierung der einge- 50 beträgt, der Abstand zwischen der rotierenden Elekstellten Lage der Elektrode 60. Die Sockelplatte 62 trodenwalze 20 und der ihr zugekehrten Seite der ist durch Schrauben 83 an zwei Armen 84 aus Isola- feststehenden Elektrode 60 ungefähr 6 mm ist und tionsmaterial befestigt, welche wiederum durch die den Elektroden zugeführte Spannung 15 000 Volt Schrauben 85 an dem Arm 86 einer Konsole 88 be- bei ungefähr 6 Milliampere Wechselstrom beträgt, festigt sind. Die Konsole 88 ist an einem Ständer 26 55 eine verbesserte Adhäsion von Farbdrucken und befestigt, der auch die Walze 20 trägt. einen größeren Widerstand der Drucke gegen die Ein Dielektrikum 90 aus festem Werkstoff ist auf Fette, wenn die zu behandelnde Polyäthylenfolie mit der zur Walze 20 gerichteten Innenseite der Elek- einer Dicke von 0,05 mm und einer Breite bis zu trode 60 befestigt und dient im Zusammenwirken mit 152 mm durch den Einflußbereich des Elektrodendem Luftspalt 89 dazu, einen Lichtbogen zu verhin- 60 systems mit einer Geschwindigkeit bis zu ungefähr dem, wenn die hohe elektrische Spannung mit der 300 cm pro Minute geführt wird. Koronaentladung erzeugt wird. Aus diesem Grunde Sollen beide Oberflächen des Kunststoff-Gebildes ragt das Dielektrikum 90 über die Kanten der Elek- behandelt werden, so geschieht dies in der Weise, daß trode 60 hinaus, um ebenfalls an diesen Stellen eine zuerst die eine Seite und hierauf die andere Seite be-Lichtbogenbildung zu unterdrücken. An dem Halter 65 handelt wird, wofür das Kunststoff-Gebilde durch 64 ist die zur Klemme 96 der Sekundärwicklung eines zwei gesonderte Elektrodenanordnungen hinduroh-Hochspannungstransformators 98 führende Leitung 94 zuführen ist. Die zur Koronabehandlung erforderliche angeschlossen. Die andere Klemme 100 der Sekun- Vorrichtung kann z. B. unmittelbar an eine Vorrich-Trode 60 is a base plate 62 made of insulation material, to which the electrode 60 is fastened by means of holders 64 to improve its adhesion, 66 and 68 necessary for treating the film surface for the purpose of processing. The springs 70 and 72 are relatively small. For example, the holder 64 and 68 between the outside 45 is enough with a device according to FIG. 1, the electrode 60 and the inside of the plate 2 and 3, in which the stationary electrode 60 62 such that the electrode 60 in the direction of 125 mm wide and 225 mm long, the fixed Dielek roller 20 and the plate 62 pushed away from it trikum 90 (polyethylene) is 0.5 mm thick, the penetration. The nut 80 on the holder 66 provided with screw thread knife of the rotating electrode roller 20 750 mm is used to fix the 50, the distance between the rotating electrode position of the electrode 60. The base plate 62 electrode roller 20 and the side facing it is through Screws 83 on two arms 84 made of insulating electrode 60 are approximately 6 mm and fastened with material which, in turn, by the voltage supplied to the electrodes 15,000 volts, fasten screws 85 on arm 86 of a console 88 at approximately 6 milliamps alternating current are. The console 88 is attached to a stand 26 55 for improved adhesion of color prints and which also supports the platen 20 . A dielectric 90 made of solid material is on fats if the polyethylene film to be treated is attached to the inside of the electrode facing the roller 20 with a thickness of 0.05 mm and a width up to electrode 60 and is used in the Working together with 152 mm through the area of influence of the electrode the air gap 89 to prevent an arc system at a rate of up to about that when the high electrical voltage is carried at 300 cm per minute. Corona discharge is generated. For this reason, if both surfaces of the plastic structure are to be treated with the dielectric 90 protruding over the edges of the electrode, this is done in such a way that the electrode 60 extends to one side first and then the other side at these points be suppressed arcing. The holder 65 is used for what the plastic structure is through 64 the line 94 leading to the terminal 96 of the secondary winding of a two separate electrode arrangements Hinduroh high-voltage transformer 98 is to be fed. The necessary for corona treatment connected. The other clamp 100 of the secondary device can e.g. B. directly to a device
tung zur Herstellung der Kunststoff-Gebilde angeschlossen oder auch unmittelbar vor der Druckmaschine angeordnet werden.device connected to the production of the plastic structures or directly in front of the printing press to be ordered.
Gemäß der Erfindung können alle möglichen Folien aus Kunststoffen, z. B. Polyvinylchlorid, Chlorkautschuk, Vinylacetat-Vinylchlorid-Mischpolymerisat, vinyliertes Butadienacrylnitril-Mischpolymerisat usw., behandelt werden.According to the invention, all possible films made of plastics, e.g. B. polyvinyl chloride, chlorinated rubber, Vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, vinylated butadiene acrylonitrile copolymer etc., can be treated.
Claims (5)
Deutsche Patentschrift Nr. 628 327.Considered publications:
German patent specification No. 628 327.
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