<B>Verfahren</B> zur <B>Herstellung von dünnen</B> Kondensatorfolgen <B>aus</B> Kunststoffen Die vorliegende Erfindung betrifft ein spezielles Verfahren zur Herstellung einer dünnen Kondensator- folie aus Kunststoffen durch Beschichten einer Träger folie mit einer Kunststofflösung, Trocknen der mit Kunststoff beschichteten Trägerfolie und Abziehen der Kondensatorfolie von der Trägerfolie. Die Erfindung betrifft ferner die Anwendung dieses Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Kondensatorfolie.
Die Erfindung betrifft ferner nach diesem Verfah ren hergestellte Kondensatorfolien.
Es ist bereits bekannt, dass man dünne Konden- satorfolien aus Kunststoffen herstellen kann, wenn man ein Trägermaterial mit einer Kunststoffschicht be schichtet, das Trägermaterial zusammen mit der Kunst- stofffolie trocknet, gegebenenfalls die Kunststofffolie im Vakuum metallisiert und anschliessend die Kunst stofffolie von dem Trägermaterial wieder abtrennt. Bis lang wird als Trägermaterial lediglich Papier verwen det, welches zur Oberflächenvergütung mit einer Schicht aus Polystyrol beschichtet ist.
Diese Oberflä chenvergütung ist notwendig, damit die Kunststofffolie einerseits genügend fest auf dem Trägermaterial haftet und andererseits von dem Trägermaterial abgelöst wer den kann, ohne dass, diese zerreisst. Durch die Oberflä chenvergütung des Trägermaterials wird dieses Verfah ren kompliziert und erfordert einen erheblichen techni schen Aufwand.
Es besteht in der Technik ein dringendes Bedürfnis nach Trägermaterialien, die bereits als solche die fol genden Eigenschaften aufweisen: 1. ausreichende mechanische Festigkeit, 2. ausreichend glatte Oberfläche, damit die Kon- densatorfolie leicht wieder abgelöst werden kann, 3. Oberfläche mit ausreichender Haftung, damit beim Bearbeiten, wie Schneiden und Metallisieren im Hochvakuum, die Kondensatorfolie nicht von der Trä gerfolie abgelöst wird.
4. Lösungsmittelbeständigkeit, damit möglichst viele unterschiedliche Lösungsmittel zum Auflösen der Kunststoffe für die Kondensatorfolie verwendet werden können.
5. Temperaturbeständigkeit, damit eine Metallisie- rung im Vakuum bei höheren Temperaturen vorge nommen werden kann.
6. Sie dürfen keine Stoffe enthalten, welche sich im Vakuum verflüchtigen (z. B. Weichmacher).
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von dünnen Kondensatorfolien aus Kunststoff durch Beschichten einer Trägerfolie mit einer Kunststofflö sung, Trocknen der mit Kunststoff beschichteten Trä gerfolie, und Abziehen der Kondensatorfolie von der Trägerfolie zeichnet sich dadurch aus, dass man als Trägerfolie eine Cellulosehydratfolie verwendet.
Die Erfindung betrifft ferner die Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Herstellung einer metallisierten Kondensatorfolie, wobei bei dieser Arbeitsweise nach dem Trocknen der Kondensatorfolie diese metallisiert wird und sodann von der Trägerfolie abgezogen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemässen Verfahrens behandelt man die Folie vor Abziehen der Kondensatorfolie von der Trägerfolie mit feuchter Luft, Wasserdampf oder flüssigem Was ser.
Es wird in übereinstimmung mit dem allgemeinen Sprachgebrauch unter Kondensatorfolie lediglich die Folie verstanden, welche als Dielektrikum zwischen den Metallschichten in einem Kondensator liegt. Die metallisierte Kondensatorfolie umschliesst dann die Kondensatorfolie im engeren Sinne und die Metall schicht.
Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeich nen, dass die verwendete Cellulosehydratfolie die 6 oben genannten Anforderungen in besonders guter Weise erfüllt. Sehr überraschend ist dabei, dass die Cellulosehydratfolie ohne jegliche Oberflächenvergü tung eine genügend grosse Haftfestigkeit für die Kon- densatorfol_ie aufweist und andererseits sich von dieser besonders einfach abtrennen lässt. Als Kunststoffe für- die Herstellung der Kondensatorfolien kommen die üblichen filmbildenden Polymere in Frage, z.
B. Cel- luloseester, Celluloseäther, Polystyrol, Polyurethane und insbesondere Polycarbonate. Von den Polycarbo- naten hat sich ganz besonders gut das Polycarbonat des 4,4'-Dioxy-diphenyl 2,2-propan erwiesen.
Zur Beschichtung der Trägerfolie verwendet man Kunststofflösungen, insbesondere Lösungen dieser Filmbildner. Als Lösungsmittel können alle organi schen Lösungsmittel verwendet werden, da Cellulose- hydrat in keinem dieser Lösungsmittel löslich ist. Ge eignete Lösungsmittel sind z. B. Methylenchlorid, Chloroform, Aceton, Benzol, Hydroaromaten, Ketone, Ester sowie Glycole und Glycolester. Es können auch Mischungen dieser Lösungen verwendet werden.
Die Cellulosehydratfolie hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 0,01 und 0,05 mm. Sie besteht vor zugsweise aus einer regenerierten Cellulose. Sie kann nach den an sich bekannten Verfahren hergestellt wer den, z. B. nach dem Kupfer-Ammoniak-Verfahren oder dem Viscose-Verfahren. Die Celluloselösungen werden in bekannter Weise durch Schlitzdüsen in Fäll bäder gepresst. Besonders wichtig ist, dass die Cellnlo- sehydratfolien unmittelbar für die erfindungsgemässe Verwendung eingesetzt werden können.
Eine Oberflä chenvergütung ist nicht notwendig.
Die Beschichtung der Trägerfolie mit der Konden- satorfolie erfolgt, wie erwähnt, mit einer Kunststofflö sung und wird zweckmässig in bekannter Arbeitsweise durchgeführt. Besonders bevorzugt werden die ver schiedenen Tauchverfahren angewendet. Wünscht man eine einseitige Beschichtung der Trägerfolie, so lässt man diese beispielsweise über eine Walze laufen, wel che gerade die Oberfläche der Kunststofflösung be rührt, wünscht man eine zweiseitige Beschichtung, so muss die Walze ganz in die Kunststofflösung eintau chen.
Die Dicke der Kondensatorfolie richtet sich im wesentlichen nach der Viskosität der Kunststofflösung und der Geschwindigkeit, mit der die Trägerfolie durch die Lösung geführt wird. Beide Verfahren erlauben die Herstellung sehr dünner Kondensatorfolien.
Ausser dem Tauchverfahren können auch die nor malen Giessverfahren angewendet werden, bei denen eine Kunststofflösung auf die Trägerfolie aufgegossen wird. Nach der Beschichtung wird die Trägerfolie zu sammen mit dem Filmbildner getrocknet, wobei das Lösungsmittel verdunstet.
Die Dicke der Kondensatorfolie kann etwa zwi schen 0,5 und 6,u , vorzugsweise zwischen 1 und 4 ,u liegen.
Zur Herstellung metallisierter Kondensatorfolien wird zweckmässigerweise die Kondensatorfolie mit einem Metall bedampft, solange sie sich noch auf der Trägerfolie befindet. Die Bedampfung mit dem Metall kann ebenfalls in bekannter Weise im Hochvakuum erfolgen. Als Metalle kommen im wesentlichen Alumi nium und Zink, aber auch Kupfer und Silber in Frage.
Der Verfahrensschritt der Verdampfung kann auch erst nach der Trennung der Kondensatorfolie von der Trägerfolie vorgenommen werden. Diese Ausführungs form wird jedoch nur dann angewendet, wenn ganz spezielle Gründe vorliegen, weil die Kondensatorfolie wegen ihrer Dünne sehr leicht einreissen kann. Die Ablösung der Kondensatorfolie von der Cellulosehy- dratfolie ist besonders einfach. Es genügt im allgemei nen bereits eine mechanische Ablösung.
Dabei kann selbst bei sehr dünnen Kondensatorfolien ein Einreis- sen vermieden werden. Die Ablösung kann noch er leichtert werden, wenn man den Feuchtigkeitsgehalt des Milieus verändert, in welchem sich die Trägerfolie mit der Kondensatorfolie befindet. Die Cellulosehy- dratfolie reagiert auf solche Feuchtigkeitsunterschiede besonders empfindlich. Im allgemeinen genügt es, den Feuchtigkeitsgehalt der Luft zu ändern. Die Folien können jedoch auch direkt in Wasserdampf oder auch in flüssiges Wasser gebracht werden.
Dabei nimmt die erfindungsgemäss verwendete Cellulosehydratfolie rasch erhebliche Mengen Wasser auf und quillt. Dadurch kann die Verbindung zwischen Kondensator folie und Trägerfolie gelockert werden, so dass die Trennung ohne Schwierigkeiten gelingt. <I>Beispiel 1</I> Eine etwa 0,03 mm dicke Cellulosehydratfolie wird auf einer Antragmaschine einseitig mit einem 0,005 mm dicken Überzug aus Cellulosetriacetat verse hen.
Als Giesslösung dient eine etwa 10 o/oige Lösung von Cellulosetriacetat in Methylen-chlorid-Chloroform (2:1), der 10 Teile Butanol auf 100 Teile Triacetat zugesetzt werden. Die Trocknung des Folienbandes geschieht in einer Trockenkammer bei 40 -100 . Der Überzug haftet fest auf der Unterlage. Wird die Folie kurz durch Wasser gezogen, so gelingt es leicht, die Triacetatschicht unbeschädigt abzuziehen.
Die Kondensatorfolie kann jedoch auch zunächst metallisiert und erst dann abgezogen werden. Zu die sem Zweck wird das erhaltene Folienband im Hochva kuum auf der Cellulosetriacetatseite in bekannter Weise kontinuierlich mit einer Aluminiumschicht von maximal 0,001 mm Dicke bedampft. Dabei wird an einer Seite des Bandes durch Abschirmung ein Rand von 1 mm Breite Metall freigehalten. Das metallisierte Band wird dann von der Spule abgewickelt und durch einen feuchten Raum mit 80 % relativer Luftfeuchtig keit geführt.
Dabei lockert sich die Verbindung zwi schen Trägerfolie und metallisierter Kondensatorfolie derartig, dass die beiden Folienschichten ohne Schwie rigkeiten voneinander abgelöst werden können. Die metallisierte Celluloseacetatschicht wird dann sofort zum Wickeln eines Kondensators verwendet. <I>Beispiel 2</I> Eine Cellulosehydratfolie von 0,02 mm Dicke wird nach dem Tauchverfahren einseitig mit dem Polycar- bonat aus 4,4'-Dioxy-diphenyl-2,2-propan beschichtet.
Als Beschichtungslösung verwendet man eine 3 o/oige Lösung des Polycarbonäts in Methylenchlorid. Die Trägerfolie wird mit einer Geschwindigkeit von 3 m pro Minute über die Oberfläche der Beschichtungslö- sung bewegt. Die Folien laufen dann durch einen Wär meschrank, in welchem bei etwa 35 C das Methylen- chlorid verdampft wird. Die Polycarbonatfolie hat im trockenen Zustand eine Dicke von etwa 3 lt.
Die Metallisierung geschieht wie in Beispiel 1 ge schildert. Nachdem die metallisierte Folie die Hochva- kuumkammer verlassen hat, wird sie in eine normale Luft mit einem relativen Feuchtigkeitsgehalt von 50 0/0 gebracht. In der Hochvakuumkammer ist die Feuchtig keit wesentlich geringer. Bereits der Übergang von der Hochvakuumkammer in die normale Raumatmosphäre bewirkt, dass die Kondensatorfolie ohne Beschädigung von der Trägerfolie abgelöst werden kann.
Man erhält eine Polycarbonatfolie von einer Dicke von 3 ,u mit einer Aluminiumschicht von maximal 0,001 mm Dicke.